物联网操作系统
2023-02-15 22:59:15 0 举报
AI智能生成
近几年,随着物联网浪潮席卷全球,物联网操作系统的市场需求实现了大爆发。数 据显示,2015-2020年,全球物联网操作系统市场规模逐年上升,复合增长率达到了 16.95%。与此同时,本土物联网操作系统也进入蓬勃发展期,市场规模也在逐步提升。在国内主流开源操作系统中,物联网操作系统占据了极大的比重。
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大纲/内容
国内主流开源操作系统
HarmonyOS
第一个提出分布式概念,同时支持多种终端的物联网操作系统
TencentOS Tiny
操作系统内核(嵌入式RTOS、嵌入式Linux或者全新的微内核)
FreeRTOS(其实是一个裸的RTOS内核)
基础通信协议(以太网、WiFi、蓝牙、2/3/4/5G、NB-IoT、LoRa等)
物联网应用层协议(MQTT、CoAP、LWM2M、Matter等)
常用物联网外网组件(文件系统、KV存储、安全组件、OTA升级、功耗管理框架、高级语言引擎等)
腾讯面向物联网领域开发的实时操作系统
与多家MCU/IP核厂家达成了合作,支持的物联网硬件平台超过了80款
AliOS Things
面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统
Rt-Thread
中国开源社区主导开发的开源实时操作系统
EdgerOS
北京翼辉信息技术有限公司
OneOS
中国移动针对物联网领域推出的轻量级操作系统
MILOS
中科创达子公司北京奥思维科技有限公司
通过中间件(OSWare)在传统的操作系统的基础上,来打造泛在OS,支持多种传统OS,有连接、管理、任务调度、分布式应用引擎,并支持场景交互。
什么是物联网操作系统
传统技术角度
物联网操作系统往往是指运行在物联网芯片、终端上的基础软件栈。
物联网操作系统就是由传统的嵌入式操作系统内核,与若干物联网相关软件栈组成的终端软件平台。
行业应用角度
物联网操作系统也定位为物联网的全套软件解决方案
例如:智能家居的物联网操作系统
既包括物联网终端的软件栈
也包括边缘网关的软件栈
还包括云上服务、前端应用等
操作系统的关键作用就是屏蔽底层资源,调度任务,给开发者提供统一接口
从硬件的角度上来讲,物联网操作系统能有效地统一利用物联网资源;从开发者的角度来讲,
有统一的开发接口来简化系统开发;从消费者的角度来讲,简化部署方式,节省成本。
有统一的开发接口来简化系统开发;从消费者的角度来讲,简化部署方式,节省成本。
物联网操作系统浪潮是从什么时候掀起的?
在国内从2015年左右掀起浪潮
作为万物互联的核心中枢单元,物联网操作系统是真正打通感知层(传感器及物联网终端)、
网络层(物联网通信硬件和协议)、应用层(物联网行业应用)的核心构件。
网络层(物联网通信硬件和协议)、应用层(物联网行业应用)的核心构件。
对于差异化的物联网终端和硬件而言,只有通过物联网操作系统的协调,才能实现
设备互联互通,从而实现物与物、物与人的全场景连接。
设备互联互通,从而实现物与物、物与人的全场景连接。
当前,物联网操作系统乃至整个物联网行业都还处于发展初期阶段,并且也没有形成统一的标准。
物联网操作系统分成五个阶段
第一,概 念阶段
这个阶段在当前已经过时了,因为大家普遍都能理解物联网操作系统的概念;
第二,初级阶段
就是端边云系统工作,目前也已经实现了。
第三,中级阶段
也就是设备的系统协同工作、资源的共享调度,目前我们大部分工作还处于这个阶段。
第四,出现分布式API
它让开发者能真正的开发分布式应用,不关心资源、网络等细节,可以分布式部署。
第五,自然交互
物联网操作系统除了刚才提到的端边云一体之外,还需要能进行真正的自然交互,如人物交互、物物交互等等,从而形成真正的数字世界。
物联网操作系统最大的特点
区别
物联网操作系统面向的是物与物之间的交流,需要打通不同的物联网终端或者物联网设备之间的通信,之后再去打通物与平台以及用户的链路。
桌面操作系统会偏向于人机交互,特别是针对UI 层的需求比较多,具体包括一些高级语言应用的开发等等
最核心的问题
如何实现互联互通,不仅包括终端与终端之间的互通,还包括终端与平台、云、应用、小程序、App等多个方面的互通。
“碎片化”导致物联网操作系统的各种标准、协议很难统一,而在桌面操作系统等领域,业界已经形成了非常标准的,或者大家公认的一套协议。
技术难度
是 如何实现协议栈的互联互通
物联网操作系统更关注的是跨设备、跨网络、分布式,不关心单体设备,单体设备的资源由传统的操作来负责
碎片化”一直是物联网的鲜明特点
是因为需求多样化、设备多样化、网络多样化等等,这对物联网操作系统有以下挑战:
第一,自适应性,是不是可以适配不同的设备,是不是有统一的API等等
第二,是交互性,即用户体验,它是不是能真正地解决用户的痛点,物联网操作系统要想爆发,需要找到可以爆发的应用。
物联网操作系统的生态
物联网的发展离不开生态的统一建设与行业标准的落地
首先要形成相关技术标准,包括硬件接口标准、内核接口标准、物联网协议标准、应用接口标准等
还需要继续提升物联网操作系统的易用性
优秀的物联网操作系统不单单是技术上要有优势,同时需要契合用户需求,实现开发者共建生态。
好的操作系统,一定是广大开发者和用户用出来的。
物联网操作系统需要发展,需要形成良好的生态,无论是技术生态还是应用生态。物联网操作系统需要做到代码简洁
清晰,软件架构及逻辑分明,通过封装、功能模块化降低使用者的入门门槛,不断迭代
新功能,修复已知问题,最大程度通过开源协同的方式吸引开发者和产品用户参与进来,
从实际产品落地中去发现需求,有针对性地解决实际问题,提升操作系统自身的竞争力,
形成良好的技术社区、引导开发者生态和应用生态同步发展。
清晰,软件架构及逻辑分明,通过封装、功能模块化降低使用者的入门门槛,不断迭代
新功能,修复已知问题,最大程度通过开源协同的方式吸引开发者和产品用户参与进来,
从实际产品落地中去发现需求,有针对性地解决实际问题,提升操作系统自身的竞争力,
形成良好的技术社区、引导开发者生态和应用生态同步发展。
物联网操作系统发展趋势
物联网是全真互联的重要技术基石之一
从长期来看
物联网将助力实现人、物、环境、世界之间的无限连接,通过实现远程交互,打造多端感应与互联,助力全真互联的落地
物联网操作系统会向着统一行业标准的方向发展,通过不同行业的细分领域整合形成技术共识。
物联网操作系统以嵌入式操作系统内核 + 物联网组件为主。随着物联网需求的进一步增长,会继续迭代和细分。
比如,在车联网方面,逐步演变成车载系统和全栈车机解决方案。
物联网操作系统未来会继续向前演化, 从连接走向智能,从智能走向自然,从自然走向真正的数字化。
数字化是终极目标,无论是web3、元宇宙、智能助手、工业数字化等,最终都是数字化乃至智能数字化的一部分。
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