當前，各類物聯網應用在生產生活中不斷落地，數以萬億計的物聯網設備接入網絡。人工智能、邊緣計算、區塊鏈(lian)等新技術加速與物聯網結合(he)，應(ying)用(yong)熱點迭起。物聯網進(jin)入跨(kua)界融(rong)合(he)和規(gui)模(mo)化(hua)發(fa)展的(de)新階段。物聯網操作(zuo)系統(tong)作(zuo)為物聯網產業的(de)基礎底座，深(shen)度(du)影響著應(ying)用(yong)的(de)廣(guang)度(du)和深(shen)度(du)，我國要加快(kuai)推動物聯網操作(zuo)系統(tong)深(shen)化(hua)發(fa)展，促進(jin)物聯網產業規(gui)模(mo)化(hua)增長和深(shen)度(du)發(fa)展。
物聯網操作系統能夠有效提升產業應用研發能力
物(wu)聯網操作系統是(shi)面向(xiang)(xiang)物(wu)聯網技術架(jia)構和(he)應用場景(jing)，通(tong)過網絡(luo)整合、調(diao)度物(wu)聯網終端設備(bei)，并管理場景(jing)中各(ge)類軟硬(ying)件(jian)資源的系統性平臺。物(wu)聯網操作系統向(xiang)(xiang)下支持設備(bei)驅(qu)動開發，做接(jie)口(kou)協議轉換;向(xiang)(xiang)上支持第三方應用開發，提供API數據接(jie)口(kou);中間提供數據存儲、分發、指令調(diao)度、通(tong)信(xin)處理等(deng)。
物聯網操(cao)作(zuo)系統能(neng)(neng)夠(gou)(gou)彈性適配(pei)各類硬件，屏蔽終(zhong)端(duan)碎片(pian)(pian)化(hua)(hua)問題(ti)。從低端(duan)單片(pian)(pian)機到高端(duan)智能(neng)(neng)設備(bei)，物聯網下游硬件設備(bei)配(pei)置多種多樣、硬件差異大，傳(chuan)統操(cao)作(zuo)系統無法(fa)適應(ying)這種“廣(guang)譜(pu)”硬件環境。而(er)物聯網操(cao)作(zuo)系統具備(bei)通用(yong)架構設計，有(you)很強的伸(shen)縮性和兼(jian)容性，能(neng)(neng)通過統一建模實(shi)現(xian)對不(bu)同底層硬件和功能(neng)(neng)部件的抽象，形(xing)成(cheng)“通用(yong)模型”并提供統一編程接口。即使行(xing)業(ye)應(ying)用(yong)不(bu)同，在物聯網操(cao)作(zuo)系統中也(ye)可(ke)采用(yong)相(xiang)同軟(ruan)件進行(xing)管理，能(neng)(neng)夠(gou)(gou)很好(hao)地(di)解決終(zhong)端(duan)碎片(pian)(pian)化(hua)(hua)問題(ti)。
物聯(lian)網(wang)操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)能(neng)(neng)夠提供通(tong)(tong)用(yong)開(kai)發(fa)環境和(he)工具，降(jiang)低應(ying)(ying)用(yong)研發(fa)成本。物聯(lian)網(wang)操作系(xi)(xi)統(tong)(tong)內置許多(duo)(duo)通(tong)(tong)用(yong)開(kai)發(fa)工具，具備豐富完備的(de)功(gong)能(neng)(neng)組(zu)件(jian)(jian)和(he)應(ying)(ying)用(yong)開(kai)發(fa)環境，并提供API數(shu)據接口(kou)，支持第三方應(ying)(ying)用(yong)開(kai)發(fa)，這些系(xi)(xi)統(tong)(tong)級能(neng)(neng)力讓開(kai)發(fa)者通(tong)(tong)過軟件(jian)(jian)環境就(jiu)可(ke)以實現(xian)對各類硬件(jian)(jian)和(he)資源的(de)管理調度(du)，能(neng)(neng)夠大幅降(jiang)低開(kai)發(fa)成本。同時，系(xi)(xi)統(tong)(tong)層面的(de)應(ying)(ying)用(yong)設計與開(kai)發(fa)，使多(duo)(duo)種設備互通(tong)(tong)協(xie)作成為可(ke)能(neng)(neng)，組(zu)織更加復雜、智能(neng)(neng)、系(xi)(xi)統(tong)(tong)化(hua)(hua)的(de)應(ying)(ying)用(yong)場景，如農業的(de)數(shu)字化(hua)(hua)大棚(peng)、交通(tong)(tong)領(ling)域的(de)車路協(xie)同系(xi)(xi)統(tong)(tong)、生(sheng)活領(ling)域的(de)全(quan)屋(wu)家(jia)居管理等。
物聯網操(cao)作系統能(neng)夠(gou)提(ti)升數據(ju)資源整(zheng)合(he)(he)能(neng)力(li)，推(tui)動提(ti)升要素利用率。物聯網操(cao)作系統能(neng)夠(gou)接(jie)入大(da)量設備進行統一(yi)管(guan)理，并(bing)具備一(yi)致的數據(ju)存儲和(he)(he)數據(ju)訪問方式，這(zhe)一(yi)方面能(neng)夠(gou)獲取(qu)海量信息，對(dui)數據(ju)進行體系化(hua)、綜(zong)合(he)(he)化(hua)處理，從而實現(xian)人機(ji)物的深度互通和(he)(he)融合(he)(he);另一(yi)方面還(huan)為不同行業之間(jian)的數據(ju)共享提(ti)供可(ke)能(neng)，可(ke)打破(po)行業壁壘(lei)，提(ti)供如數據(ju)挖掘、分析等“產品和(he)(he)服務(wu)之上”的應用。
應用落地和產業生態建設對物聯網操作系統的需求迫切
當前，隨著物聯網(wang)基礎能力的日趨成熟，各領域物聯網(wang)應用正加快(kuai)探索和(he)(he)落地，同時也對(dui)各環節的物聯網(wang)技術提(ti)出了更多和(he)(he)更高(gao)的要(yao)求。其(qi)(qi)中操作系統作為連接軟硬件資源的核心(xin)中樞，各領域產業進步(bu)對(dui)其(qi)(qi)深化(hua)發展也提(ti)出了更多和(he)(he)更高(gao)的要(yao)求。
一是(shi)各領域需(xu)(xu)(xu)要(yao)能夠(gou)對海(hai)量(liang)設(she)備(bei)(bei)進行建(jian)(jian)模的(de)(de)(de)統(tong)一平臺。物(wu)聯(lian)網(wang)下(xia)游(you)設(she)備(bei)(bei)種類眾多(duo)、數(shu)量(liang)龐大(da)(da)，要(yao)實(shi)現(xian)高效協同的(de)(de)(de)應用(yong)，就需(xu)(xu)(xu)要(yao)有(you)能夠(gou)對海(hai)量(liang)設(she)備(bei)(bei)進行建(jian)(jian)模的(de)(de)(de)統(tong)一平臺。雖(sui)然(ran)在(zai)理論(lun)和(he)技(ji)術(shu)層(ceng)面(mian)，操作系統(tong)具(ju)備(bei)(bei)屏(ping)蔽終(zhong)(zhong)端差異化的(de)(de)(de)能力，但(dan)具(ju)體(ti)實(shi)現(xian)仍(reng)面(mian)臨諸多(duo)技(ji)術(shu)難(nan)題和(he)行業差異，目(mu)前(qian)尚沒有(you)能夠(gou)以通用(yong)模式滿足大(da)(da)面(mian)積(ji)行業需(xu)(xu)(xu)求的(de)(de)(de)物(wu)聯(lian)網(wang)操作系統(tong)。目(mu)前(qian)在(zai)通用(yong)層(ceng)面(mian)，我國華為的(de)(de)(de)鴻(hong)蒙OS始終(zhong)(zhong)面(mian)向萬物(wu)互聯(lian)進行擴張，但(dan)在(zai)細分領域仍(reng)需(xu)(xu)(xu)不(bu)斷適配具(ju)體(ti)行業標(biao)準和(he)流程。而在(zai)一些簡單或快速開發領域，目(mu)前(qian)的(de)(de)(de)AliOS、TencentOS Tiny等輕量(liang)化系統(tong)則(ze)更加便于(yu)應用(yong)。
二(er)是應(ying)用(yong)(yong)研(yan)發(fa)(fa)需要更加通用(yong)(yong)的(de)(de)集(ji)成(cheng)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)環(huan)境(jing)和工(gong)具。在桌面計(ji)算機和手機時(shi)代，基于Windows和安(an)卓操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)集(ji)成(cheng)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)環(huan)境(jing)，各領域(yu)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)了(le)大量的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，并構建(jian)了(le)豐(feng)富的(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)生(sheng)態。例如安(an)卓基于Linux內核，構建(jian)起完善的(de)(de)系(xi)(xi)統(tong)框架，為(wei)應(ying)用(yong)(yong)研(yan)發(fa)(fa)提供了(le)通用(yong)(yong)且高效的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)環(huan)境(jing)。物聯網應(ying)用(yong)(yong)涉及的(de)(de)領域(yu)眾多、場(chang)景多樣，因(yin)此更需強(qiang)大的(de)(de)操作(zuo)系(xi)(xi)統(tong)提供便捷、高效的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)發(fa)(fa)環(huan)境(jing)和工(gong)具。目前國(guo)(guo)外(wai)的(de)(de)Windows10 IOT、Android Things、谷歌Fuchsia OS等系(xi)(xi)統(tong)都已具備(bei)這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)開(kai)(kai)(kai)放能(neng)力，而我國(guo)(guo)僅有華為(wei)的(de)(de)鴻蒙OS具備(bei)這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)能(neng)力。
三是物聯網產業生態的完善，需要通過發展操作系統來推動。操作系統從誕生到形成規模效應，需與其關聯市場協同發展。例如，安卓與ARM架構互相協同，實現了對移動端設備的高度適配。Windows與英特爾x86架構相互適配、一同成長，實現了對桌面計算機市場壟斷。在物聯網領域，“操作系統﹢芯片架(jia)構”這一(yi)技術范式的(de)本質理念同(tong)樣適用(yong)，但目前我國對此(ci)類成套技術的(de)研發(fa)較少，由中(zhong)科院孵化的(de)中(zhong)科物(wu)棲公司正在(zai)基于這一(yi)范式，推動“RISC-V芯(xin)片﹢物(wu)聯(lian)網操(cao)作系統”的(de)應用(yong)模(mo)式落(luo)地。
進一步深化發展物聯網操作系統
為加快推動物聯(lian)(lian)網產(chan)業深化(hua)發展，打造適配產(chan)業需要的物聯(lian)(lian)網操作(zuo)系統，筆者提出以下三方面(mian)建議(yi)。
一是加強技術標準建設。加快建立和推廣重點行業的技術標準，推動軟硬件體系協同進步與規模化發展。在消費電子、智能交通、智能家居、物流(liu)跟蹤等(deng)領域建立并推廣(guang)設備參(can)數、通信協議、接口參(can)數等(deng)方面(mian)的國家標準(zhun)，以(yi)標準(zhun)建設帶(dai)動操作系統(tong)與行(xing)業深度(du)融合，逐步形成“以(yi)產業促標準(zhun)，以(yi)標準(zhun)促生態(tai)”的良性發(fa)展局面(mian)。
二是促進技(ji)術創(chuang)新(xin)發(fa)展。鼓勵(li)物聯網操(cao)(cao)作(zuo)系統(tong)(tong)開(kai)源(yuan)(yuan)社(she)區(qu)建設(she)，針對目(mu)前(qian)主流的操(cao)(cao)作(zuo)系統(tong)(tong)技(ji)術路線(嵌入式、裁剪式、輕量化、通(tong)用(yong)型)，打造(zao)專項(xiang)開(kai)源(yuan)(yuan)項(xiang)目(mu)，推動開(kai)源(yuan)(yuan)技(ji)術資(zi)源(yuan)(yuan)的迭代與積(ji)累。完(wan)善物聯網操(cao)(cao)作(zuo)系統(tong)(tong)技(ji)術協同創(chuang)新(xin)體系，打造(zao)政、產、學、研、用(yong)和投資(zi)協同發(fa)展的體制(zhi)機(ji)制(zhi)，為技(ji)術創(chuang)新(xin)發(fa)展匯聚更(geng)多資(zi)源(yuan)(yuan)、探索更(geng)多路徑。
三(san)是推動產(chan)業(ye)(ye)(ye)生態發(fa)(fa)展(zhan)。在(zai)(zai)市場(chang)端(duan)，要鼓勵物聯(lian)網操(cao)作(zuo)系統向(xiang)垂直行業(ye)(ye)(ye)應用縱深發(fa)(fa)展(zhan)，鼓勵領軍企業(ye)(ye)(ye)帶頭，以操(cao)作(zuo)系統為平臺整合(he)資源，在(zai)(zai)重點行業(ye)(ye)(ye)探索和建立行業(ye)(ye)(ye)上下(xia)游合(he)作(zuo)模式(shi)，形成大中小企業(ye)(ye)(ye)融(rong)通發(fa)(fa)展(zhan)格(ge)局。在(zai)(zai)政策(ce)端(duan)，由(you)主管(guan)部門牽頭成立產(chan)業(ye)(ye)(ye)聯(lian)盟，促進產(chan)業(ye)(ye)(ye)鏈上下(xia)游協作(zuo)、加強產(chan)業(ye)(ye)(ye)間協同，合(he)作(zuo)探索操(cao)作(zuo)系統與硬件體(ti)系協同發(fa)(fa)展(zhan)創(chuang)新(xin)路徑。
