早在1982年,，一群卡內基梅隆大學的學生開發(fā)出網絡可樂機,，它可以告知冰箱里的存貨以及新放入的飲料是不是已經變冰,，這臺機器被稱為第一個網絡家電。這群大學生沒想到自己的一番操作,，成了物聯(lián)網的先驅,。目前來看,，“物聯(lián)網+”概念產生了很多新生代詞匯,，比如智慧醫(yī)療、智慧城市,、智慧工廠等,。但是，不知道你有沒有聽說過“物聯(lián)網+操作系統(tǒng)”這種組合,？
物聯(lián)網操作系統(tǒng)（簡稱物聯(lián)網OS）的誕生就是單純兩者的碰撞,？顯然沒這么簡單，這件事得從科技發(fā)展角度來講,。
中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會副理事長何小慶的《嵌入式操作系統(tǒng)風云錄：歷史演進與物聯(lián)網未來》一書中提到了物聯(lián)網OS的產生背景：首先互聯(lián)網為物聯(lián)網系統(tǒng)搭建了無處不在的互聯(lián)管道,，云計算和大數據的發(fā)展為物聯(lián)網數據處理和分析提供了技術支撐。在嵌入式設備端，32位MCU技術已經成熟,，價格趨于與8位/16位MCU接近,，其不僅在網關設備上使用，也在傳感和執(zhí)行單元上普遍使用,。在MCU市場里,，ARM Cortex M系列的MCU占有最主要的份額。ARM完善的生態(tài)環(huán)境大大幫助了物聯(lián)網OS在內的嵌入式軟件的發(fā)展,。
中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會副理事長 何小慶
可以想象,，設備端的小型化、低功耗,、安全性的趨勢,，通信協(xié)議之間的靈活轉換，應用層對云計算能力的要求,，更加復雜的設備軟件,，這些都成了物聯(lián)網操作系統(tǒng)被孕育出來的必要條件。
翻閱歷史,，起初是美國加州大學伯克利分校的TinyOS和瑞士計算機科學學院網絡系統(tǒng)小組開發(fā)的Contiki,，這兩款傳感器OS都是最早具備物聯(lián)網OS特征的存在。隨后的2010年,，歐洲誕生了RIOT（實時多任務操作系統(tǒng)）,，不僅可以運行在小型MCU上，也支持MPU,。
直到2014年2月,，德國紐倫堡的嵌入式世界大會上，風河公司發(fā)布了其基于VxWorks 7的物聯(lián)網OS,，隨后也在官網上給出了產品介紹和白皮書,。微軟和風河這兩家操作系統(tǒng)系統(tǒng)大公司加入，使得物聯(lián)網OS呼之欲出,。
技術角度來講,，物聯(lián)網操作系統(tǒng)的內核技術與現在的嵌入式操作系統(tǒng)很接近，Arm,、華為采用實時多任務操作系統(tǒng),，谷歌Android Thing的內核則從安卓系統(tǒng)中進行裁剪。何小慶老師在接受與非網記者采訪時表示：“物聯(lián)網操作系統(tǒng)并沒有做一個特別的內核,，而是沿用了嵌入式操作系統(tǒng)中的技術,， 目前可以將該技術分為兩種，一種是實時的,，一種是通用型的,?！?/p>
“物聯(lián)網”三個字勾起了資本的欲望，挑起了從芯片到終端廠商的戰(zhàn)爭,，也點燃了物聯(lián)網操作系統(tǒng)戰(zhàn)場的戰(zhàn)火,。國內外巨頭企業(yè)、本土的“小而美”企業(yè)紛紛拉到了一個舞臺上開始角逐,。
戰(zhàn)火前的黎明
“現在物聯(lián)網操作系統(tǒng)的產品和應用都處于初期的探索和打磨階段,，估計到2020年，有幾家公司產品的技術形態(tài)和商業(yè)模式已經受到產業(yè)界的認可,?！边@句話是何小慶老師對當下物聯(lián)網操作系統(tǒng)所處時代的一個判定。
那處于探索期的物聯(lián)網操作系統(tǒng),，各家都有怎樣的產品呢,？
ARM mbed
2016年，Arm公司320億全資被軟銀收購,，其物聯(lián)網操作系統(tǒng)Arm mbed經過幾年的發(fā)展具有強大的生態(tài)系統(tǒng)支持,，又因為Arm Cortex-M內核使用的巨大影響力，Arm mbed操作系統(tǒng)的應用很容易在具體芯片上開發(fā),。
就在上個月,，ARM收購了Stream Technologies，這是一家專注于幫助企業(yè)優(yōu)化其物聯(lián)網設備通信方式的軟件提供商,。ARM物聯(lián)網云服務部門負責人Hima Mukkamala在博客文章中詳細介紹了ARM對該工具套件的一些愿景設想,。他寫道，收購Stream旨在創(chuàng)建一個“端到端的物聯(lián)網平臺,，用于管理,、連接、配置和更新設備”,。這個一站式商店的價值定位,，很大程度上是源于Stream軟件幾乎可以兼容所有類型的物聯(lián)網系統(tǒng)，以及很多不同類型的網絡,。
在安全性方面,，Arm也頗為重視。推出了PSA安全構架其基于現有的安全技術,，如芯片,、軟件做系統(tǒng)化整理,，會形成不同的安全級別,；整理出有效的安全實踐，加入PSA指導意見中,，形成IO級安全指導,。
說到不足,，何老師用“使用復雜”幾個簡言概括。其實Arm mbed的發(fā)展并不是特別順利,，初期到現在經歷了一些變化,，比如開始內核并不提供實時性。但目前也有一些平臺在用,，比如研華,。
Huawei LiteOS
在Huawei LiteOS官方首頁“招聘”兩個字顯得格外引人注目，官網資料也給出了LiteOS的發(fā)展歷程（如下圖）,。 2015年5月20日,，在2015華為網絡大會上，華為發(fā)布了敏捷網絡3.0,，主要包括最輕量級的物聯(lián)網操作系統(tǒng)LiteOS,、敏捷物聯(lián)網關、敏捷控制器三部分,。華為戰(zhàn)略Marketing總裁徐文偉介紹：“LiteOS體積只有10KB級,，而且實行開源，使智能硬件開發(fā)變得更加簡單,?！?/p>
官方資料顯示，Huawei LiteOS自開源社區(qū)發(fā)布以來,，圍繞NB-IoT物聯(lián)網市場從技術,、生態(tài)、解決方案,、商用支持等多維度使能合作伙伴,，構建開源的物聯(lián)網生態(tài)，目前已經聚合了30+ MCU和解決方案合作伙伴,，共同推出一批開源開發(fā)套件和行業(yè)解決方案,，幫助眾多行業(yè)客戶快速的推出物聯(lián)網終端和服務，客戶涵蓋抄表,、停車,、路燈、環(huán)保,、共享單車,、物流等眾多行業(yè)，加速物聯(lián)網產業(yè)發(fā)展和行業(yè)數字化轉型,。
NB-IoT技術是華為最早推進的聯(lián)網技術,，華為圍繞該技術打造生態(tài)似乎如魚得水。據今年1月份一篇來源《通信世界》的文章顯示,，Huawei LiteOS已支持華為內部產品累計出貨量超過5000萬臺,。2016年第四季度以來,，使用Huawei LiteOS的智能貓眼、智能門鈴,、安防攝像頭等智能家居產品出貨量已經超過10萬臺,。
AliOS
阿里云IoT事業(yè)部物聯(lián)網操作系統(tǒng)首席架構師謝琳峰在接受與非網記者采訪時這樣介紹其產品：“不同于市面上眾多從傳統(tǒng)RTOS衍生卻打上‘物聯(lián)網操作系統(tǒng)’標簽的產品或開源項目，AliOS Things是一款為現代物聯(lián)網應用量身打造的操作系統(tǒng),。除了提供高度可伸縮,，實時，安全的內核,，AliOS Things還原生提供了包括云端一體設備和應用管理,，安全系統(tǒng)和應用升級，高精度定位,，傳感器數據上云和本地分析,，動態(tài)安全漏洞診斷等眾多物聯(lián)網時代所亟需的高階能力，以及包括云化部署的一站式應用開發(fā)環(huán)境等強大豐富的開發(fā)工具,。針對典型的物聯(lián)網場景,，AliOS Things進行了端對端的優(yōu)化，使得對于同樣的功能集合,，基于AliOS Things打造的應用解決方案可以實現最好的性能和最低的資源消耗,。”
隨著物理網芯片和終端的性能越來越強,，計算能力乃至人工智能能力向端側下沉,。在這一物聯(lián)網趨勢下，謝琳峰表示：“我們也相信‘云側學習,，端側影響’將會是未來一段時間內人工智能在物聯(lián)網領域落地的主流形態(tài),。在這樣的大背景下，現代物聯(lián)網操作系統(tǒng)必須提供云端一體的分析計算框架,，支持從云上將訓練好的模型和算法按需分發(fā)到端側的受其管理的設備和計算節(jié)點,，以實現最好的計算和決策結果。這種模式的實現,，需要有云側的強大AI能力的支撐和云端之間精心設計的配合,。AliOS Things背靠阿里云的人工計算平臺和開發(fā)工具，結合原生提供的應用管理機制,，和與戰(zhàn)略芯片合作伙伴的本地計算和分析SDK深度結合,，真正使得端側設備的人工智能應用成為現實。 ”
據與非網記者了解,，安全是AliOS Things最首要的設計考慮,，其提供了包括安全編程和靜態(tài)檢查，安全連接和通道,，安全啟動和更新,，安全存儲,，運行時安全的端對端全面安全防護方案,。此外,，阿里還和國內外頂尖的安全應急響應中心深度合作，提供基于云側的安全漏洞在線掃描,，實時響應報警和修復的高階安全服務,，確保運行AliOS Things的設備在等到屬主授權的前提下能得到業(yè)界最高水平的安全防護。
說到優(yōu)勢,，阿里云計算在企業(yè)級應用上的優(yōu)勢是先天的,。目前阿里也在與ST合作，積極布局自己的生態(tài),，但打造一個讓開發(fā)者能夠迅速適應的環(huán)境,，不斷保持內核的升級和問題的維護將是阿里要面臨的挑戰(zhàn)。
FreeRTOS
作為一個輕量級的操作系統(tǒng),，FreeRTOS提供的功能包括：任務管理,、時間管理、信號量,、消息隊列,、內存管理、記錄功能等,，可基本滿足較小系統(tǒng)的需要,。
FreeRTOS有許多應用，采用Linux開源方式,，生態(tài)環(huán)境好,，受眾群體非常廣泛。在EEtime雜志每次的嵌入式操作系統(tǒng)市場研究報告中,，FreeRTOS都名列前茅,。
去年年底有個大新聞就是，FreeRTOS作者加入亞馬遜AWS任首席工程師,，正式推出Amazon FreeRTOS,。由于Amazon FreeRTOS基于FreeRTOS內核，嵌入式開發(fā)者理解起來就非常容易,，開發(fā)環(huán)境本身沒有什么變化,。NXP、ST這幾家物聯(lián)網芯片公司的開發(fā)板都有移植好的端到端的介入,，所以接受度比較高,。