物聯(lián)網(wǎng)需要怎樣的操作系統(tǒng)

PC時代造就了Windows操作系統(tǒng)，移動互聯(lián)網(wǎng)時代造就了Android和iOS操作系統(tǒng)，如今物聯(lián)網(wǎng)時代正迅速崛起，又將造就什么操作系統(tǒng)呢？ 操作系統(tǒng)作為一個產(chǎn)業(yè)的底層基礎(chǔ)設(shè)施，除了潛在的巨大商業(yè)價值，在當下時代背景中，更是具備了國家層面的戰(zhàn)略意義。

PC時代造就了Windows操作系統(tǒng)，移動互聯(lián)網(wǎng)時代造就了Android和iOS操作系統(tǒng)，如今物聯(lián)網(wǎng)時代正迅速崛起，又將造就什么操作系統(tǒng)呢？

操作系統(tǒng)作為一個產(chǎn)業(yè)的底層基礎(chǔ)設(shè)施，除了潛在的巨大商業(yè)價值，在當下時代背景中，更是具備了國家層面的戰(zhàn)略意義，擁有自主產(chǎn)權(quán)的優(yōu)秀操作系統(tǒng)，才能避免受制于人。

因而，我們非常關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)時代的操作系統(tǒng)進展和格局，將在本文簡單探討以下問題：

為什么需要物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)？

物聯(lián)網(wǎng)需要怎樣的操作系統(tǒng)？

發(fā)展至今，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的核心流派和優(yōu)劣勢？

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是否有創(chuàng)業(yè)公司機會？未來的商業(yè)價值如何體現(xiàn)？

本文由36氪聯(lián)合卓晟互聯(lián)CTO慕睿濤共同完成，卓晟互聯(lián)是國內(nèi)一家物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)研發(fā)商，

36氪曾做過詳細報道

。慕睿濤是原SUN中國的第一位JavaME虛擬機開發(fā)工程師，原甲骨文Java與嵌入式系統(tǒng)事業(yè)部資深顧問。

以下是正文：

為什么需要物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)？

在2012年左右物聯(lián)網(wǎng)的概念剛剛興起時，整個產(chǎn)業(yè)聚焦在2個問題上：網(wǎng)絡(luò)連接，前端算力。換句話說，就是“先把設(shè)備連上網(wǎng)再說”。至于物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備需要跑什么樣的軟件，如何開發(fā)前端軟件，前后端軟件如何協(xié)同開發(fā)，甚至軟件平臺的安全性這樣的問題，全都“以后再說”。

隨著通訊芯片成本的降低、NB-IoT和4G甚至5G無線通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)解決了設(shè)備連接互聯(lián)網(wǎng)的問題。而隨著ARM32位MCU的普及，前端設(shè)備的計算能力有了很大提升，具備了運行更復(fù)雜應(yīng)用的能力。

舊的問題解決了，新的問題也相繼出現(xiàn)。

網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量激增，網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)延遲，難以與迭代快、協(xié)議復(fù)雜的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)打通 于是邊緣計算越發(fā)重要，將計算分布到前端的網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)采集終端，和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)結(jié)合，是物聯(lián)網(wǎng)當前發(fā)展階段的大勢所趨。

邊緣計算使得物聯(lián)網(wǎng)終端軟件復(fù)雜度大幅提升，而這個需求在幾年前還都是不存在的。過去物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的軟件功能在出廠時就基本固定了，上層軟件應(yīng)用開發(fā)和底層硬件緊密耦合，很難由第三方開發(fā)者為硬件開發(fā)應(yīng)用。這導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)軟件應(yīng)用迭代慢、成本高，生態(tài)閉塞。

參考PC、互聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)發(fā)展歷程，軟件行業(yè)的爆發(fā)需要相對較為標準化的底層運行環(huán)境作為支撐。于PC就是Windows、Linux、macOS，于互聯(lián)網(wǎng)就是瀏覽器，于移動互聯(lián)網(wǎng)就是iOS和Android。

所以，物聯(lián)網(wǎng)也需要具備一套對軟件開發(fā)者更友好的、相對統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，使軟件開發(fā)過程從硬件開發(fā)中脫離出來。只需要基于操作系統(tǒng)，即可快速開發(fā)上層應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)需要怎樣的操作系統(tǒng)？

首先，既然Android在智能手機上這么成功，那是否可以直接復(fù)制到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域呢？答案是否定的，原因包括Android是專為手機設(shè)計的操作系統(tǒng)，運行所需計算資源過大、難以兼容物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備廣泛外設(shè)、存在安全問題等。

那么物聯(lián)網(wǎng)需要什么樣的操作系統(tǒng)底層運行環(huán)境呢？大致有這樣幾個方面的需求：

跨平臺：消弭硬件平臺差異，使軟硬件開發(fā)解耦合。

低成本：能在微小設(shè)備運行，資源耗用小，降低硬件成本。

易學(xué)習(xí)：相關(guān)技術(shù)有大量的存量開發(fā)者用戶，不需要重新學(xué)習(xí)。

強安全：擁有足夠強的安全機制，保障用戶設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全。

前兩個是硬件廠商的需求，后兩個是軟件行業(yè)的需求。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的任務(wù)，其實就是為邊緣計算軟件提供滿足這些需求的底層運行環(huán)境。

發(fā)展至今，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的核心流派和優(yōu)劣勢？

目前，市面上的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)基本形成了三大核心流派。

1、由傳統(tǒng)的嵌入式RTOS發(fā)展而來。典型代表：FreeRTOS、RT-Thread、LiteOS、uCOS、MICO。

優(yōu)點：在物聯(lián)網(wǎng)終端上已經(jīng)廣泛支持，硬件推廣成本低。

缺點：軟件開發(fā)專業(yè)度極高，軟硬件開發(fā)難以隔離，對專業(yè)軟件公司進入這個領(lǐng)域造成困難。

這條路上有著眾多玩家，尤其是在硬件行業(yè)里，RTOS仍舊是終端操作系統(tǒng)的主要選擇。由于歷史原因，傳統(tǒng)RTOS市場里大多是國外廠家，或是FreeRTOS這樣的國外技術(shù)人員活躍的開源社區(qū)產(chǎn)品。

國內(nèi)這幾年做得最好的是RT-Thread，目前發(fā)展勢頭非?？臁Ｆ涔倬W(wǎng)信息顯示，RT-Thread已應(yīng)用于能源、車載、醫(yī)療、消費電子等多個行業(yè)，累積裝機量超過2億臺。

2、由其他領(lǐng)域的軟件平臺移植而來，如Linux、Java、Node.js Embedded、MicroPython。典型代表：Linaro，MicroEJ，卓晟互聯(lián)，Ruff。

優(yōu)點：軟件資源豐富，開發(fā)者眾多，軟件開發(fā)快成本低。

缺點：適配物聯(lián)網(wǎng)終端硬件有難度，需要解決資源占用、外設(shè)接口擴展、節(jié)電設(shè)計的多方面問題。

考慮到Java在傳統(tǒng)服務(wù)器行業(yè)的超高市場占有率，以及Java開發(fā)者的龐大社區(qū)規(guī)模，基于Java的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)方案，從傳統(tǒng)行業(yè)和傳統(tǒng)IT領(lǐng)域切入物聯(lián)網(wǎng)方向的公司，如果能夠在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上開發(fā)Java應(yīng)用，將會極大釋放自身軟件業(yè)務(wù)能力，降低B端客戶采納物聯(lián)網(wǎng)方案的門檻。

人工智能領(lǐng)域里，Python在開發(fā)者資源方面有著絕對的領(lǐng)先地位。所以人工智能領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，支持Python是很自然的選擇。不過目前還沒有出現(xiàn)提供比較成熟的、基于Python的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)產(chǎn)品的公司或社區(qū)項目。

互聯(lián)網(wǎng)公司轉(zhuǎn)到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的時候，JavaScript是一條天然的技術(shù)路線選擇。這條路線上，國內(nèi)主要是Ruff。

3、由互聯(lián)網(wǎng)公司的云平臺延伸而來。典型代表：AliOS Things、Android Things。

優(yōu)點：天生與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)相結(jié)合，方便對接互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

缺點：基本上是各家產(chǎn)品對各家服務(wù)，難以做到平臺中立，對軟件開發(fā)者來說功能性受到了限制。

目前來看，Android Things還是太大了，比嵌入式Linux更耗資源，且不再走Android的開源路線，基本成為了Google自家服務(wù)的SDK。對于國內(nèi)廠商來說，跟隨門檻比Android更高一些。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是否有創(chuàng)業(yè)公司機會？未來的商業(yè)價值如何體現(xiàn)？

過去，操作系統(tǒng)這樣的基礎(chǔ)軟件肯定要選擇大公司的技術(shù)方案，因為技術(shù)發(fā)展、后續(xù)維護等工作比開發(fā)本身更重要，只有大公司才能擁有客戶的巨大信任。

但是隨著開源模式被廣泛接受，基于開源開發(fā)模式、標準開放的技術(shù)反而更能贏得客戶的青睞，因為這樣的模式擺脫了客戶對大公司的潛在依賴，任何公司都可以提供持續(xù)的技術(shù)支持。

這樣一來，操作系統(tǒng)這種以前看起來好像一定是要大公司來干的事，小公司、創(chuàng)業(yè)公司也可以來做，只要技術(shù)過硬。比如Linux，這項完全由社區(qū)（甚至不是一家公司）發(fā)展起來的操作技術(shù)，雖然IBM也在玩，但是也有Redhat這樣的公司從無到有一路發(fā)展壯大起來。

大家都知道操作系統(tǒng)有多重要，多壟斷，但是如何體現(xiàn)到商業(yè)價值呢？

在各自領(lǐng)域的大玩家，基本都把物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)看做拓展自身業(yè)務(wù)，或是保住自身在行業(yè)中的地位的工具。比如華為的LiteOS，三星的Node.js，無法擺脫為自家硬件服務(wù)的屬性；AliOS Things或是Android Things，無法擺脫對自家服務(wù)的依賴。

但是這樣其實限制住了操作系統(tǒng)本身的商業(yè)價值，操作系統(tǒng)作為軟件基礎(chǔ)平臺，其中立性才是自身價值的最大體現(xiàn)。

在操作系統(tǒng)的商業(yè)模式更加開放，且以開源為主流技術(shù)開發(fā)模式的今天，傳統(tǒng)的軟件商業(yè)價值變現(xiàn)方式，即授權(quán)、賣copy這樣的模式，已經(jīng)不適用了。相比之下，先快速做大生態(tài)，然后從軟件、云服務(wù)、廣告等市場變現(xiàn)，或許是更良性的模式。