據(jù)IDC統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，2021年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到7,542.8億美元，預(yù)計(jì)到2025年將達(dá)到1.2萬(wàn)億美元，五年(2021-2025)復(fù)合增長(zhǎng)率(CAGR)為11.4%。其中，中國(guó)市場(chǎng)規(guī)模將在2025年超過(guò)3,000億美元，全球占比約26.1%。

　　從技術(shù)層面上，未來(lái)5年中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)在軟件、硬件、服務(wù)和連接上都呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。受益于5G和窄帶網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建成，車聯(lián)網(wǎng)、智能表計(jì)、工業(yè)控制、智慧家居和可穿戴終端等應(yīng)用市場(chǎng)增長(zhǎng)迅速，從而帶動(dòng)芯片、模組和傳感器等IoT關(guān)鍵部件的快速增長(zhǎng)。

　　從物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)量來(lái)看，預(yù)計(jì)2025年全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接將到達(dá)252億個(gè)，其中中國(guó)物聯(lián)網(wǎng)連接量將突破80億個(gè)。要保持?jǐn)?shù)百億的設(shè)備聯(lián)網(wǎng)及各種應(yīng)用服務(wù)的正常運(yùn)行，除了硬件設(shè)備的性能不斷提升外，各個(gè)層面的軟件也要不斷迭代更新。跟PC和智能手機(jī)一樣，連接底層硬件和上層應(yīng)用軟件的操作系統(tǒng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)也必不可少。

　　然而，國(guó)產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)界似乎更多關(guān)注在IoT設(shè)備硬件方面，而對(duì)操作系統(tǒng)的重視和投入較少?？赡苁鞘袌?chǎng)上可以選擇的開(kāi)源嵌入式操作系統(tǒng)比較多，專門(mén)投入資金和技術(shù)資源在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)上似乎“不太劃算”。最近幾年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也出現(xiàn)了很多嵌入式操作系統(tǒng)，比如RT-Thread、華為鴻蒙，以及中國(guó)移動(dòng)OneOS。

　　AspenCore資深產(chǎn)業(yè)分析師顧正書(shū)最近專門(mén)采訪了負(fù)責(zé)中國(guó)移動(dòng)OneOS項(xiàng)目的中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司信息技術(shù)中心副總經(jīng)理李蒙。他詳細(xì)解釋了物聯(lián)網(wǎng)OS的價(jià)值及生態(tài)發(fā)展，以及中國(guó)移動(dòng)OneOS的核心功能特性及未來(lái)發(fā)展規(guī)劃。

　　中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司信息技術(shù)中心副總經(jīng)理李蒙

　　物聯(lián)網(wǎng)需要專門(mén)的操作系統(tǒng)

　　無(wú)論P(yáng)C、手機(jī)，還是現(xiàn)今的物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，所涉及的設(shè)備在不同的應(yīng)用場(chǎng)景下都有不同的需求。PC機(jī)有Windows和Linux操作系統(tǒng)，智能手機(jī)有Android和iOS，自然IoT設(shè)備也應(yīng)該有其特有的操作系統(tǒng)。

　　李蒙認(rèn)為，相比PC和手機(jī)，IoT設(shè)備有幾個(gè)不同的需求。首先，物聯(lián)網(wǎng)彈性部署的能力要求更高，伸縮空間大。以IoT設(shè)備的核心計(jì)算處理單元(微處理器)為例，從最小的Cortex-M0到最高性能的Cortex-A系列，不同級(jí)別性能的內(nèi)核都有，這就要求物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)要適配各種不同的設(shè)備。第二，PC和手機(jī)是“人與物”之間的交互，而IoT設(shè)備更多是“物與物”之間的交互，這需要合適的操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)跨系統(tǒng)、跨平臺(tái)的通信與協(xié)調(diào)。第三，IoT設(shè)備一般不單獨(dú)工作，而需要端、云緊密協(xié)同。比如智慧城市網(wǎng)絡(luò)中的路燈，單個(gè)路燈的正常運(yùn)行需要終端與云端的通信和統(tǒng)一調(diào)配。

　　此外，IoT設(shè)備對(duì)低功耗和安全性的要求比PC和手機(jī)都更高，適合PC和手機(jī)的操作系統(tǒng)不一定適合IoT設(shè)備，即便傳統(tǒng)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)也不一定適合新興物聯(lián)網(wǎng)的需求。綜上所述，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要專門(mén)的IoT操作系統(tǒng)來(lái)支持硬件、軟件和網(wǎng)絡(luò)的高效而安全的通信和協(xié)同。

　　當(dāng)被問(wèn)及中國(guó)移動(dòng)為什么要開(kāi)發(fā)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)OneOS時(shí)，李蒙解釋道，物聯(lián)網(wǎng)是中國(guó)移動(dòng)未來(lái)戰(zhàn)略發(fā)展的重要布局。無(wú)論向上擴(kuò)展到云平臺(tái)和云端服務(wù)，還是向下延伸到各種應(yīng)用領(lǐng)域的終端設(shè)備，都需要起“承上啟下”作用的IoT操作系統(tǒng)。

　　OneOS核心構(gòu)成及價(jià)值

　　李蒙詳細(xì)解釋了OneOS的架構(gòu)設(shè)計(jì)及其為用戶和生態(tài)合作伙伴帶來(lái)的價(jià)值。OneOS總體架構(gòu)采用分層設(shè)計(jì)，主體由驅(qū)動(dòng)、內(nèi)核、組件和安全框架組成。采用高可靠、高安全的實(shí)時(shí)內(nèi)核，加上多個(gè)系統(tǒng)組件的構(gòu)建模式，再加上海量的硬件支持，使得OneOS具有極好的可伸縮性。

　　OneOS現(xiàn)已支持ARM Cortex-M/R/A、MIPS、RISC-V等主流CPU架構(gòu)，兼容POSIX、CMSIS等標(biāo)準(zhǔn)接口。此外，其MicroPython語(yǔ)言開(kāi)發(fā)支持和圖形化開(kāi)發(fā)工具能夠有效提高開(kāi)發(fā)效率并降低開(kāi)發(fā)成本，幫助客戶開(kāi)發(fā)穩(wěn)定可靠、安全易用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

　　OneOS向下可屏蔽硬件差異，向上通過(guò)CMS服務(wù)框架支持各種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，可為用戶、設(shè)備廠商和平臺(tái)服務(wù)商帶來(lái)很多好處。例如，目前商用的OneOS 2.0版本實(shí)時(shí)性領(lǐng)先國(guó)內(nèi)外同類OS，而且具有高可靠性、高安全性(通過(guò)功能安全I(xiàn)EC61508 SIL3認(rèn)證以及信息安全EAL4+認(rèn)證)。此外，OneOS已經(jīng)形成了豐富的應(yīng)用生態(tài)，可將上游的能力和下游設(shè)備廠商的需求匯聚在一個(gè)平臺(tái)上，為生態(tài)合作伙伴提供完善的服務(wù)(比如OTA升級(jí)服務(wù))。

　　那么，OneOS是完全開(kāi)源和免費(fèi)的嗎?李蒙解釋說(shuō)，OneOS有開(kāi)源版本，也有閉源版本。開(kāi)源版本對(duì)生態(tài)合作伙伴是開(kāi)放和免費(fèi)的，而閉源版本及其上的一些第三方功能插件可滿足特定客戶的需求，但需要收取一定費(fèi)用。

　　OneOS如何保證設(shè)備、平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)的安全性?

　　談及物聯(lián)網(wǎng)安全，李蒙認(rèn)為安全是一個(gè)體系，需要硬件、軟件和操作系統(tǒng)的協(xié)同才能保證。與PC和手機(jī)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)需要輕量化的操作系統(tǒng)，如果出于安全原因而綁定太多的組件，可能無(wú)法被客戶認(rèn)可。這需要操作系統(tǒng)對(duì)固件、接入和傳輸?shù)确矫娴陌踩赃M(jìn)行綜合考慮。

　　作為一個(gè)安全、可靠和中立的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，OneOS 2.0獲得了PSA L1認(rèn)證，支持國(guó)密算法和DTLS 1.3，提供了EAL4+級(jí)的安全保障。OneOS 2.0的安全框架從端到云進(jìn)行了全面安全設(shè)計(jì)，終端側(cè)支持安全啟動(dòng)、安全升級(jí)、認(rèn)證加密等，網(wǎng)絡(luò)側(cè)實(shí)現(xiàn)了(D)TLS-1.3安全傳輸協(xié)議，平臺(tái)側(cè)提供設(shè)備身份認(rèn)證和密鑰管理等安全云服務(wù)。

　　構(gòu)建完整的OneOS生態(tài)

　　李蒙認(rèn)為，在一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)OS的生態(tài)中，需要上游芯片廠商、下游能力開(kāi)發(fā)商，以及應(yīng)用開(kāi)發(fā)商等生態(tài)伙伴協(xié)作構(gòu)建。目前國(guó)內(nèi)的操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和上市都比較晚，而國(guó)外的同類OS都有比較長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)和迭代歷史，自然應(yīng)用也比較廣泛。如果沒(méi)有特別的訴求點(diǎn)，芯片廠商可能不太愿意采用新的OS，這是OneOS目前面臨的一大挑戰(zhàn)。

　　國(guó)內(nèi)OS目前存在的一個(gè)通病是，開(kāi)發(fā)者和學(xué)校社區(qū)生態(tài)建設(shè)比較弱。OneOS正在跟多所高校展開(kāi)合作，比如開(kāi)設(shè)IoT應(yīng)用開(kāi)發(fā)課程和創(chuàng)新設(shè)計(jì)競(jìng)賽等，以培養(yǎng)更多未來(lái)的開(kāi)發(fā)者社群。

　　從積極方面看，國(guó)內(nèi)信創(chuàng)行業(yè)的供應(yīng)商對(duì)國(guó)產(chǎn)OS都有比較強(qiáng)的國(guó)產(chǎn)化訴求。OneOS在這一領(lǐng)域的進(jìn)展比較順利，像飛騰和龍芯等國(guó)產(chǎn)廠商的物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)品都已經(jīng)適配OneOS。

　　OneOS目前已經(jīng)支持1000多款芯片型號(hào)，主要覆蓋MCU產(chǎn)品類別，其中ST和NXP比較多，國(guó)內(nèi)MCU廠商如兆易創(chuàng)新和華大半導(dǎo)體等MCU型號(hào)也都已經(jīng)完成適配。

　　此外，跟云平臺(tái)服務(wù)商的合作也比較順利，因?yàn)镺S可以作為云平臺(tái)生態(tài)延伸的渠道，將云平臺(tái)上的各種服務(wù)能力通過(guò)OS下沉到終端和底層組件，為開(kāi)發(fā)者提供更多選擇。為了更大程度地支持跨平臺(tái)、跨系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)通信，OneOS現(xiàn)已兼容和支持大部分云服務(wù)平臺(tái)，包括亞馬遜AWS、微軟Azure、阿里云、騰訊云，以及中國(guó)移動(dòng)的OneNET云平臺(tái)。

　　產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能力強(qiáng)

　　物聯(lián)網(wǎng)大致可以分為家庭物聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)兩大類，不同的物聯(lián)網(wǎng)類型對(duì)操作系統(tǒng)的要求也不同。家庭物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)調(diào)互聯(lián)互通、人機(jī)交互，操作系統(tǒng)更多體現(xiàn)在生態(tài)的豐富程度上。而產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)目前的應(yīng)用量還不是很大，但需要很強(qiáng)的組件能力，而且需要行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的編程規(guī)范，操作系統(tǒng)要能夠兼容和支持這些特定的組件。

　　OneOS集成的產(chǎn)業(yè)能力比較豐富，用戶可以拿到準(zhǔn)交鑰匙的方案。依托中國(guó)移動(dòng)的大平臺(tái)和較為完善的5G網(wǎng)絡(luò)部署，OneOS可以整合更為完整的方案，給用戶高性價(jià)比的組件和方案。據(jù)李蒙介紹，OneOS目前使用最多的客戶是在智能表計(jì)應(yīng)用領(lǐng)域，但其智能化程度有限，OneOS可為其提供極限資源下的OTA。表計(jì)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)對(duì)功耗要求比較高，低功耗組件可以快速實(shí)現(xiàn)一些低功耗特性。此外，表計(jì)應(yīng)用關(guān)系到“國(guó)計(jì)民生”，用戶數(shù)據(jù)的安全非常重要，OneOS為此專門(mén)提供了非常輕量化的安全組件。

　　結(jié)語(yǔ)

　　不同的計(jì)算時(shí)代有不同的軟硬件和操作系統(tǒng)需求，大型機(jī)時(shí)代的處理器硬件與操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件都集中在個(gè)別開(kāi)發(fā)商手中(比如IBM);PC時(shí)代CPU與OS分離，但Wintel聯(lián)盟仍是主導(dǎo)者;智能手機(jī)時(shí)代iOS和iPhone自成一派，而安卓陣營(yíng)則是多家爭(zhēng)鳴，但處理器都采用Arm架構(gòu)。

　　在現(xiàn)今IoT與AI融合的時(shí)代，底層硬件和處理器芯片不再由Arm架構(gòu)主導(dǎo)，開(kāi)源開(kāi)放的RISC-V也將滲透到物聯(lián)網(wǎng)每個(gè)角落。碎片化的應(yīng)用場(chǎng)景和百花齊放的處理器生態(tài)呼召能夠擔(dān)當(dāng)“承上啟下”重任的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，中國(guó)移動(dòng)OneOS適逢其時(shí)，將以其安全可靠的輕量化OS支撐起物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和豐富生態(tài)建設(shè)。