物聯網也有操作系統?你知道多少?
二戰之后的和平環境為科學技術的飛速發展提供了必備的土壤,從電視、PC、手機再到如今物物相連的物聯網,改變著人們的生產模式與協作方式,讓我們見證著日新月異的變化。從電子設備的操作系統來看,PC時代有Windows,移動互聯網時代有Android和iOS,那么如今正在迅速崛起的物聯網,又會有什么操作系統呢?
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操作系統作為一個產業的底層基礎設施,除了潛在的巨大商業價值,在當下中美博弈的大環境下,更具有國家層面的戰略意義,擁有自主產權的操作系統,才能避免受制于人。因此,我們來探討一下問題。
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1.為什么需要物聯網操作系統?
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2012年物聯網剛剛興起時,整個產業聚焦在2個問題上:網絡連接,前端算力。換句話說,就是“先把設備連上網再說”。
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但隨著網絡數據量激增,網絡響應延遲,難以與迭代快、協議復雜的互聯網服務打通 ··· 于是邊緣計算越發重要,邊緣計算使得物聯網終端軟件復雜度大幅提升,而這個需求在幾年前還都是不存在的。過去物聯網產品的軟件功能在出廠時就基本固定了,上層軟件應用開發和底層硬件緊密耦合,很難由第三方開發者為硬件開發應用。這導致物聯網軟件應用迭代慢、成本高,生態閉塞。
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參考PC、互聯網以及移動互聯網的技術發展歷程,軟件行業的爆發需要相對較為標準化的底層運行環境作為支撐。所以,物聯網也需要具備一套對軟件開發者更友好的、相對統一的操作系統,使軟件開發過程從硬件開發中脫離出來。只需要基于操作系統,即可快速開發上層應用。
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2.物聯網需要怎樣的操作系統?
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首先,既然Android在智能手機上這么成功,那是否可以直接復制到物聯網領域呢?答案是否定的,原因包括Android是專為手機設計的操作系統,運行所需計算資源過大、難以兼容物聯網設備廣泛外設、存在安全問題等。
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那么物聯網需要什么樣的操作系統底層運行環境呢?大致有這樣幾個方面的需求:
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跨平臺:消弭硬件平臺差異,使軟硬件開發解耦合。
低成本:能在微小設備運行,資源耗用小,降低硬件成本。
易學習:相關技術有大量的存量開發者用戶,不需要重新學習。
強安全:擁有足夠強的安全機制,保障用戶設備和數據的安全。
前兩個是硬件廠商的需求,后兩個是軟件行業的需求。
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物聯網操作系統的任務,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境。
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3.物聯網操作系統的核心流派和優劣勢?
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目前,物聯網操作系統基本形成了三大核心流派。
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①由傳統的嵌入式RTOS發展而來。典型代表:FreeRTOS、RT-Thread、LiteOS、uCOS、MICO。
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優點:在物聯網終端上已經廣泛支持,硬件推廣成本低。
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缺點:軟件開發專業度極高,軟硬件開發難以隔離,對專業軟件公司進入這個領域造成困難。
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②由其他領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,Ruff。
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優點:軟件資源豐富,開發者眾多,軟件開發快成本低。
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缺點:適配物聯網終端硬件有難度,需要解決資源占用、外設接口擴展、節電設計的多方面問題。
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③由互聯網公司的云平臺延伸而來。典型代表:AliOS Things、Android Things。
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優點:天生與互聯網服務相結合,方便對接互聯網應用。
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缺點:基本上是各家產品對各家服務,難以做到平臺中立,對軟件開發者來說功能性受到了限制。
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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自家服務的SDK。對于國內廠商來說,跟隨門檻比Android更高一些。
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未來一段時間內,在行業特點區隔下,物聯網操作系統將依然是幾種技術路線并行,而在每條路線上的漫長競賽,還都剛剛開始。 相信在日趨激烈的物聯網競爭推動下,有更多的科技巨頭,將資源投入到物聯網操作系統 的研究中去,為自己建立一個強有力的護城河,我國在國際標準的競賽中,取得先發優勢!
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