物联网的本质是操作系统？

本文来源：物联传媒

本文作者：李儒强

物联网（简称“IoT”）并非全新的技术，而是一系列现有技术的有机整合，难点也在于包罗万象。技术几乎涵盖了从底层芯片到上层应用的全部环节，涉及芯片模组、工业控制、嵌入式软硬件、网络传输、通信协议、大数据、AI算法、图形图像、容器虚拟化、前端技术等。

平台是物联网产业链生态的重要组成部分，并且是一个快速增长的市场，预计到2023年将超过220亿美元。物联网平台为企业提供了巨大的价值，使其能够降低开发成本，加快启动并简化流程。近年来，物联网操作系统（IoTOS）作为一个新的概念被频繁提起，相对于平台更加具象化，不那么宽泛，也触达了物联网的本质，即操作系统。Window是对PC内置或外设的一些列硬件集成打通（比如显卡、声卡、键盘、鼠标、硬盘、处理器、摄像头等），向下支持设备驱动开发，向上支持第三方应用开发，中间提供文件存储、应用进程调度、网络通信处理等。Android也类似，只是手机硬件上加了特有的陀螺仪、NFC、指纹、移动网络模块等。

IoT OS类似，打通的是通过网络有线或无线分布到某个智慧化项目场景中的设备（包括系统、传感器等，比如消防、门禁、停车、照明、新风、电梯、温感、液位仪等）。向下支持设备驱动开发，做接口协议转换；向上支持第三方应用开发，提供API数据接口；中间提供数据存储、分发、指令调度、通信处理等。

从操作系统对屏蔽设备硬件差异化、提供统一应用开发能力上讲，IoT OS和Windows、Android无异。区别在于产品形态。内置操作系统的电脑或手机更像是一个硬件产品，边界清晰。而IoT OS是用在智慧化项目场景中，没法像一个硬件拿在手上，而是身处其中，比如大楼、园区、工厂，边界感非常模糊，或者说整个项目场景整体就是一台“机器”，只缘“身在其中”。

这里要区分一个通常误解的概念，“物联网操作系统”确实有像华为鸿蒙、rtThread这类主打面向嵌入式硬件产品的OS，严格意义上这类可以叫“物联网设备操作系统”。而面向集成项目级场景的确切说可以叫做“物联网操作系统平台”。这里讲产业数字化，均指后者。

物联网操作系统相对于物联网平台，更具象化需要体现在以下方面：

产品形态上，不仅有应用API接口，更有图形应用桌面，并且出厂内置通用应用。

部署方式上，私有化部署为主，开箱即用，属于用户私有资产，可以断网离线运行。

使用习惯上，设备驱动能扩展，支持即插即用；业务应用能扩展，支持即装即用。

一旦满足以上具象化特性，IoT OS将在系统集成中大大加速项目交付的整个过程，形成标准化。目前产业数字化升级、物联网项目落地难的症结所正是“非标”。非标往往是利润不透明、商业利益复杂、增加非市场化因素，最终导致难以规模复制的“罪魁祸首”。

由项目解决方案定制开发模式，转为标准产品装机式交付模式，将是物联网集成项目未来主流的落地方式。

物联网集成项目需求通常分为固定的几大块：基础平台、基础应用模块、定制应用模块（现在通常把BIM/GIS等可视化单列出来）、设备系统接口。

以智慧城市为例，据数百份项目需求清单样本统计，不同场景中基础平台90%类似，主要是物联网平台的功能比如设备物模型、API支持、通信支持等；基础应用模块80%类似，主要是用户管理、报警联动、数据报表、视频监控、日志管理、历史曲线、组态工具等；设备系统接口则五花八门，不同场景各不相同；区别最大的是定制应用，不同场景用户需求各不相同，更多是垂直领域烟囱式的产品厂家提供，比如维保派工、台账管理、节能管理等。

基础平台作为操作系统内核，基础应用为内置应用，设备系统接口为驱动程序，定制应用为第三方扩展应用，集成项目在需求上已经具备了物联网操作系统所需要的各项条件。那么技术上能否实现？这里不得不提到中台。

中台就是：“企业级的能力复用平台” ，解决以下3方面问题：

（1）避免因需求多变，场景化、碎片化而响应慢、不灵活；

（2）避免整体推翻重来，快速响应用户应用需求，快速创新、快速迭代；

（3）避免各占山头、重复建设，提取公用服务和组件，打通封闭的数据孤岛。

中台不是凭空产生的，而是建立在业务之上，需求发展过程中避免项目不同重新搭建架构、资源浪费，中台系统完美解决重复造轮子的问题。

按照目前普遍的说法，中台分为6类：

数据中台：提供数据分析能力，帮助企业从数据中学习改进，调整方向。

业务中台：提供重用服务，例如用户中心、订单中心之类的开箱即用可重用能力。

算法中台：提供算法能力，帮助提供更加个性化的服务，增强用户体验。

技术中台：提供自建系统部分的技术支撑能力，帮助解决基础设施、分布式数据库等底层技术问题。

研发中台：提供自建系统的管理和技术实践支撑能力，帮助快速搭建项目、管理进度、测试、持续集成、持续交付。

组织中台：为项目提供投资管理、风险管理、资源调度等支持。

基于物联网平台的设备抽象能力，结合中台特性和技术手段，也可以打造出“物联中台”。相对平台，物联中台更要聚焦设备接入方面的核心能力，并且在驱动开发效率、成本、门槛上需要更有优势。结合产品形态和部署方式，物联中台可以往操作系统更进一步。

当然，在用户使用习惯上，如果只有物联中台向下的设备对接能力，没有用户端的友好性和便利性，这不足以成为一个好的工具化产品，更像是一个面向开发者的“裸机”，区别好比不带图形界面的linux和有人机交互系统的windows。这时“物联应用平台”（简称“应用平台”）就显得尤为必要了。

应用平台要有标准的人机交互图形界面，有内置应用，并且能开发扩展，提供基于中台数据的GUI应用开发框架，最好还有设计工具以减轻图形界面的代码开发工作。整体形成一套面向开发人员的开发工具包。这不再是物联中台向上提供标准数据接口这么简单了。

同时，物联网应用有典型的物理空间属性，三维数字孪生也是当下趋势，因此应用平台的开发工具包及设计工具最好也能支持3D。至此，这就是继物联网平台之后，下一代的3D物联网操作系统平台。

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