雖然“物聯(lián)網(wǎng)”之熱有所冷卻，但以企業(yè)為主體的務(wù)實(shí)創(chuàng)新階段正悄然來(lái)臨。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。成熟的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)尚屬空白，正呈現(xiàn)著兩條技術(shù)路線：一是以Contiki和TinyOS為代表的做加法路徑；二是以iOS和Andriod為代表的做減法路徑。不同技術(shù)路線的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)尚未形成壟斷，中國(guó)廠商應(yīng)抓住機(jī)遇，盡早布局，確立路徑方向，重點(diǎn)解決專利、安全和產(chǎn)業(yè)生態(tài)三大問(wèn)題，切實(shí)提升我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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雖然“物聯(lián)網(wǎng)”之熱有所冷卻，但以企業(yè)為主體的務(wù)實(shí)創(chuàng)新階段正悄然來(lái)臨。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)制高點(diǎn)。成熟的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)尚屬空白，正呈現(xiàn)著兩條技術(shù)路線：一是以Contiki和TinyOS為代表的做加法路徑；二是以iOS和Andriod為代表的做減法路徑。不同技術(shù)路線的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)尚未形成壟斷，中國(guó)廠商應(yīng)抓住機(jī)遇，盡早布局，確立路徑方向，重點(diǎn)解決專利、安全和產(chǎn)業(yè)生態(tài)三大問(wèn)題，切實(shí)提升我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的國(guó)際話語(yǔ)權(quán)和產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的內(nèi)涵及類型
由于物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備要求尺寸更小、功耗更低、安全可靠并具備通訊和組網(wǎng)能力，需要上面運(yùn)行的操作系統(tǒng)能夠支持更優(yōu)秀的低功耗技術(shù)和豐富互聯(lián)技術(shù)等，從而構(gòu)成特有的“物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)”概念。
我們認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)特指面向物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備且具備物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特點(diǎn)，為用戶和開(kāi)發(fā)者提供統(tǒng)一使用接口的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是硬件與用戶之間的接口，傳統(tǒng)上將操作系統(tǒng)分為服務(wù)器操作系統(tǒng)、桌面操作系統(tǒng)和嵌入式操作系統(tǒng)三大類。服務(wù)器操作系統(tǒng)是服務(wù)器與用戶之間的接口，桌面操作系統(tǒng)是個(gè)人計(jì)算機(jī)與用戶之間的接口，嵌入式操作系統(tǒng)是嵌入式硬件平臺(tái)與用戶之間的接口。近年來(lái)隨著技術(shù)發(fā)展，硬件設(shè)備越來(lái)越多樣化，操作系統(tǒng)分類呈現(xiàn)細(xì)分趨勢(shì)，出現(xiàn)了專門(mén)針對(duì)智能終端的移動(dòng)操作系統(tǒng)Android和iOS。
物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的硬件設(shè)備和應(yīng)用場(chǎng)景的多樣化往往需要融合多種操作系統(tǒng)。例如：在智能家居應(yīng)用中，硬件設(shè)備從云端高性能服務(wù)器直至智能燈泡這樣僅包含簡(jiǎn)單處理邏輯的新型智能設(shè)備，往往在同一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景包含著多種操作系統(tǒng)，列舉了其中主要操作系統(tǒng)名稱，分別對(duì)應(yīng)硬件設(shè)備、計(jì)算平臺(tái)和操作系統(tǒng)類型。
根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的不同類型，我們以CPU計(jì)算能力（以運(yùn)行主頻表征）為橫軸和對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景要求（以操作系統(tǒng)功能特性表征）為縱軸對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)系統(tǒng)分類，如圖1。圖中右上角屬于以桌面和服務(wù)操作系統(tǒng)為代表的通用操作系統(tǒng)，這類操作系統(tǒng)運(yùn)行在高性能的Intel處理器上，支持最為豐富的操作系統(tǒng)功能；反之在左下角則是以Contiki和TinyOS為代表的傳感器網(wǎng)操作系統(tǒng)，這類操作系統(tǒng)不支持圖形界面，僅需幾KB內(nèi)存即可運(yùn)行。中間則是以Android和iOS為代表的移動(dòng)操作系統(tǒng)，功能和性能也介入上述兩者之間。
物聯(lián)網(wǎng)作為新興應(yīng)用領(lǐng)域，由于接入設(shè)備可使用資源受限、設(shè)備之間互連協(xié)議種類多，設(shè)備規(guī)格跨度大等，對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)提出了新的需求，既要求系統(tǒng)占用資源相對(duì)少、運(yùn)行功耗低；同時(shí)又要求支持多種物聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)協(xié)議，支持內(nèi)核可伸縮等關(guān)鍵技術(shù)特征。正好位于圖中左下角一個(gè)相對(duì)空白的區(qū)域（見(jiàn)圖中陰影部分），即物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。
物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的技術(shù)路線
由于現(xiàn)有操作系統(tǒng)很難完全匹配物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，填補(bǔ)圖1中的空白區(qū)域有兩條技術(shù)路線可以選擇。一條是基于Android這樣的操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和定制，來(lái)適應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備的需求（見(jiàn)圖1中技術(shù)路線一）；另一條技術(shù)路線是以傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過(guò)增加設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等功能，滿足物聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備互聯(lián)需求，形成新的嵌入式操作系統(tǒng)（見(jiàn)圖1中技術(shù)路線二）。
基于Android等操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪和定制
第一條技術(shù)路線優(yōu)勢(shì)在于保持底層技術(shù)架構(gòu)一致的基礎(chǔ)上，可以使用原有操作系統(tǒng)的商業(yè)生態(tài)，從而降低市場(chǎng)進(jìn)入成本。缺點(diǎn)在于要兼顧多種應(yīng)用場(chǎng)景，很難保證針對(duì)底層應(yīng)用的最優(yōu)化，包括功耗的最優(yōu)化和可靠性最優(yōu)化等，也很難保證運(yùn)行在高頻處理器的操作系統(tǒng)經(jīng)過(guò)裁剪能夠運(yùn)行在低主頻和更低主頻的微控制器上。目前采取這種技術(shù)路線的主要國(guó)外公司包括：
微軟：微軟原有產(chǎn)品線包括了服務(wù)器操作系統(tǒng)（WindowsServer系列），桌面操作系統(tǒng)（WindowsXP、Windows7Windows8），嵌入式操作系統(tǒng)（WindowsCEWindowsPhone）。微軟近期戰(zhàn)略方向就是統(tǒng)一產(chǎn)品線，在Windows10這一版本中提供一個(gè)覆蓋全領(lǐng)域的操作系統(tǒng)架構(gòu)，其中就包括了WindowsiotCores。而對(duì)于大量采用低主頻應(yīng)用的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，微軟的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)仍顯得運(yùn)行成本過(guò)高。
谷歌：原有產(chǎn)品線包括移動(dòng)操作系統(tǒng)（Android）。谷歌通過(guò)適當(dāng)?shù)亩ㄖ撇眉簦瞥隽嗣嫦虼┐髟O(shè)備的AndroidWear操作系統(tǒng)，面向智能汽車的AndroidAuto。而在今年，谷歌又推出了僅具備Android最底層特性，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的AndroidBrillo。同時(shí)由于谷歌采取了開(kāi)源方式發(fā)布操作系統(tǒng)，還有大量第三方廠商通過(guò)定制Android系統(tǒng)，將其應(yīng)用在智能電視、機(jī)頂盒、路由器等不同領(lǐng)域。
蘋(píng)果：原有產(chǎn)品線包括桌面操作系統(tǒng)（MacOS）和移動(dòng)操作系統(tǒng)（iOS），配合其在智能硬件領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品布局，基于iOS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了面向AppleWatch的穿戴設(shè)備操作系統(tǒng)。同時(shí)蘋(píng)果以iOS為主導(dǎo)，用HomeKit智能家居平臺(tái)整合硬件廠商，而HomeKit平臺(tái)作為一個(gè)互連框架對(duì)于智能硬件廠商是開(kāi)放的。
在傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加設(shè)備聯(lián)網(wǎng)
第二條技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)在于原本單片機(jī)操作系統(tǒng)就是針對(duì)資源受限的硬件平臺(tái)開(kāi)發(fā)，功耗和可靠性上都顯著比上面的“大操作系統(tǒng)”強(qiáng)，通過(guò)適當(dāng)增加功能也能保證功耗和性能符合應(yīng)用需求。主要問(wèn)題在于如何圍繞操作系統(tǒng)構(gòu)建一套新的生態(tài)體系，提高市場(chǎng)占有率。該技術(shù)路線的國(guó)外廠商和研究機(jī)構(gòu)包括：
