物联网需要怎样的操作系统

PC时代造就了Windows操作系统，移动互联网时代造就了Android和iOS操作系统，如今物联网时代正迅速崛起，又将造就什么操作系统呢？ 操作系统作为一个产业的底层基础设施，除了潜在的巨大商业价值，在当下时代背景中，更是具备了国家层面的战略意义。

PC时代造就了Windows操作系统，移动互联网时代造就了Android和iOS操作系统，如今物联网时代正迅速崛起，又将造就什么操作系统呢？

操作系统作为一个产业的底层基础设施，除了潜在的巨大商业价值，在当下时代背景中，更是具备了国家层面的战略意义，拥有自主产权的优秀操作系统，才能避免受制于人。

因而，我们非常关注物联网时代的操作系统进展和格局，将在本文简单探讨以下问题：

为什么需要物联网操作系统？

物联网需要怎样的操作系统？

发展至今，物联网操作系统的核心流派和优劣势？

物联网操作系统是否有创业公司机会？未来的商业价值如何体现？

本文由36氪联合卓晟互联CTO慕睿涛共同完成，卓晟互联是国内一家物联网操作系统研发商，

36氪曾做过详细报道

。慕睿涛是原SUN中国的第一位JavaME虚拟机开发工程师，原甲骨文Java与嵌入式系统事业部资深顾问。

以下是正文：

为什么需要物联网操作系统？

在2012年左右物联网的概念刚刚兴起时，整个产业聚焦在2个问题上：网络连接，前端算力。换句话说，就是“先把设备连上网再说”。至于物联网终端设备需要跑什么样的软件，如何开发前端软件，前后端软件如何协同开发，甚至软件平台的安全性这样的问题，全都“以后再说”。

随着通讯芯片成本的降低、NB-IoT和4G甚至5G无线通讯网络技术的发展，物联网已经解决了设备连接互联网的问题。而随着ARM32位MCU的普及，前端设备的计算能力有了很大提升，具备了运行更复杂应用的能力。

旧的问题解决了，新的问题也相继出现。

网络数据量激增，网络响应延迟，难以与迭代快、协议复杂的互联网服务打通 于是边缘计算越发重要，将计算分布到前端的网关和数据采集终端，和互联网服务结合，是物联网当前发展阶段的大势所趋。

边缘计算使得物联网终端软件复杂度大幅提升，而这个需求在几年前还都是不存在的。过去物联网产品的软件功能在出厂时就基本固定了，上层软件应用开发和底层硬件紧密耦合，很难由第三方开发者为硬件开发应用。这导致物联网软件应用迭代慢、成本高，生态闭塞。

参考PC、互联网以及移动互联网的技术发展历程，软件行业的爆发需要相对较为标准化的底层运行环境作为支撑。于PC就是Windows、Linux、macOS，于互联网就是浏览器，于移动互联网就是iOS和Android。

所以，物联网也需要具备一套对软件开发者更友好的、相对统一的操作系统，使软件开发过程从硬件开发中脱离出来。只需要基于操作系统，即可快速开发上层应用。

物联网需要怎样的操作系统？

首先，既然Android在智能手机上这么成功，那是否可以直接复制到物联网领域呢？答案是否定的，原因包括Android是专为手机设计的操作系统，运行所需计算资源过大、难以兼容物联网设备广泛外设、存在安全问题等。

那么物联网需要什么样的操作系统底层运行环境呢？大致有这样几个方面的需求：

跨平台：消弭硬件平台差异，使软硬件开发解耦合。

低成本：能在微小设备运行，资源耗用小，降低硬件成本。

易学习：相关技术有大量的存量开发者用户，不需要重新学习。

强安全：拥有足够强的安全机制，保障用户设备和数据的安全。

前两个是硬件厂商的需求，后两个是软件行业的需求。

物联网操作系统的任务，其实就是为边缘计算软件提供满足这些需求的底层运行环境。

发展至今，物联网操作系统的核心流派和优劣势？

目前，市面上的物联网操作系统基本形成了三大核心流派。

1、由传统的嵌入式RTOS发展而来。典型代表：FreeRTOS、RT-Thread、LiteOS、uCOS、MICO。

优点：在物联网终端上已经广泛支持，硬件推广成本低。

缺点：软件开发专业度极高，软硬件开发难以隔离，对专业软件公司进入这个领域造成困难。

这条路上有着众多玩家，尤其是在硬件行业里，RTOS仍旧是终端操作系统的主要选择。由于历史原因，传统RTOS市场里大多是国外厂家，或是FreeRTOS这样的国外技术人员活跃的开源社区产品。

国内这几年做得最好的是RT-Thread，目前发展势头非常快。其官网信息显示，RT-Thread已应用于能源、车载、医疗、消费电子等多个行业，累积装机量超过2亿台。

2、由其他领域的软件平台移植而来，如Linux、Java、Node.js Embedded、MicroPython。典型代表：Linaro，MicroEJ，卓晟互联，Ruff。

优点：软件资源丰富，开发者众多，软件开发快成本低。

缺点：适配物联网终端硬件有难度，需要解决资源占用、外设接口扩展、节电设计的多方面问题。

考虑到Java在传统服务器行业的超高市场占有率，以及Java开发者的庞大社区规模，基于Java的物联网操作系统方案，从传统行业和传统IT领域切入物联网方向的公司，如果能够在物联网设备上开发Java应用，将会极大释放自身软件业务能力，降低B端客户采纳物联网方案的门槛。

人工智能领域里，Python在开发者资源方面有着绝对的领先地位。所以人工智能领域的物联网设备，支持Python是很自然的选择。不过目前还没有出现提供比较成熟的、基于Python的物联网操作系统产品的公司或社区项目。

互联网公司转到物联网领域的时候，JavaScript是一条天然的技术路线选择。这条路线上，国内主要是Ruff。

3、由互联网公司的云平台延伸而来。典型代表：AliOS Things、Android Things。

优点：天生与互联网服务相结合，方便对接互联网应用。

缺点：基本上是各家产品对各家服务，难以做到平台中立，对软件开发者来说功能性受到了限制。

目前来看，Android Things还是太大了，比嵌入式Linux更耗资源，且不再走Android的开源路线，基本成为了Google自家服务的SDK。对于国内厂商来说，跟随门槛比Android更高一些。

物联网操作系统是否有创业公司机会？未来的商业价值如何体现？

过去，操作系统这样的基础软件肯定要选择大公司的技术方案，因为技术发展、后续维护等工作比开发本身更重要，只有大公司才能拥有客户的巨大信任。

但是随着开源模式被广泛接受，基于开源开发模式、标准开放的技术反而更能赢得客户的青睐，因为这样的模式摆脱了客户对大公司的潜在依赖，任何公司都可以提供持续的技术支持。

这样一来，操作系统这种以前看起来好像一定是要大公司来干的事，小公司、创业公司也可以来做，只要技术过硬。比如Linux，这项完全由社区（甚至不是一家公司）发展起来的操作技术，虽然IBM也在玩，但是也有Redhat这样的公司从无到有一路发展壮大起来。

大家都知道操作系统有多重要，多垄断，但是如何体现到商业价值呢？

在各自领域的大玩家，基本都把物联网操作系统看做拓展自身业务，或是保住自身在行业中的地位的工具。比如华为的LiteOS，三星的Node.js，无法摆脱为自家硬件服务的属性；AliOS Things或是Android Things，无法摆脱对自家服务的依赖。

但是这样其实限制住了操作系统本身的商业价值，操作系统作为软件基础平台，其中立性才是自身价值的最大体现。

在操作系统的商业模式更加开放，且以开源为主流技术开发模式的今天，传统的软件商业价值变现方式，即授权、卖copy这样的模式，已经不适用了。相比之下，先快速做大生态，然后从软件、云服务、广告等市场变现，或许是更良性的模式。