物聯(lián)網(wǎng)操作系統的過(guò)去、現在和未來(lái)

　　早在1982年，一群卡內基梅隆大學(xué)的學(xué)生開(kāi)發(fā)出網(wǎng)絡(luò )可樂(lè )機，它可以告知冰箱里的存貨以及新放入的飲料是不是已經(jīng)變冰，這臺機器被稱(chēng)為第一個(gè)網(wǎng)絡(luò )家電。這群大學(xué)生沒(méi)想到自己的一番操作，成了物聯(lián)網(wǎng)的先驅。目前來(lái)看，“物聯(lián)網(wǎng)+”概念產(chǎn)生了很多新生代詞匯，比如智慧醫療、智慧城市、智慧工廠(chǎng)等。但是，不知道你有沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)“物聯(lián)網(wǎng)+操作系統”這種組合?

　　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(簡(jiǎn)稱(chēng)物聯(lián)網(wǎng)OS)的誕生就是單純兩者的碰撞?顯然沒(méi)這么簡(jiǎn)單，這件事得從科技發(fā)展角度來(lái)講。

　　中國軟件行業(yè)協(xié)會(huì )嵌入式系統分會(huì )副理事長(cháng)何小慶的《嵌入式操作系統風(fēng)云錄：歷史演進(jìn)與物聯(lián)網(wǎng)未來(lái)》一書(shū)中提到了物聯(lián)網(wǎng)OS的產(chǎn)生背景：首先互聯(lián)網(wǎng)為物聯(lián)網(wǎng)系統搭建了無(wú)處不在的互聯(lián)管道，云計算和大數據的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)數據處理和分析提供了技術(shù)支撐。在嵌入式設備端，32位MCU技術(shù)已經(jīng)成熟，價(jià)格趨于與8位/16位MCU接近，其不僅在網(wǎng)關(guān)設備上使用，也在傳感和執行單元上普遍使用。在MCU市場(chǎng)里，ARM Cortex M系列的MCU占有最主要的份額。ARM完善的生態(tài)環(huán)境大大幫助了物聯(lián)網(wǎng)OS在內的嵌入式軟件的發(fā)展。

　　可以想象，設備端的小型化、低功耗、安全性的趨勢，通信協(xié)議之間的靈活轉換，應用層對云計算能力的要求，更加復雜的設備軟件，這些都成了物聯(lián)網(wǎng)操作系統被孕育出來(lái)的必要條件。

　　翻閱歷史，起初是美國加州大學(xué)伯克利分校的TinyOS和瑞士計算機科學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò )系統小組開(kāi)發(fā)的Contiki，這兩款傳感器OS都是最早具備物聯(lián)網(wǎng)OS特征的存在。隨后的2010年，歐洲誕生了RIOT(實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統)，不僅可以運行在小型MCU上，也支持MPU。

　　直到2014年2月，德國紐倫堡的嵌入式世界大會(huì )上，風(fēng)河公司發(fā)布了其基于VxWorks 7的物聯(lián)網(wǎng)OS，隨后也在官網(wǎng)上給出了產(chǎn)品介紹和白皮書(shū)。微軟和風(fēng)河這兩家操作系統系統大公司加入，使得物聯(lián)網(wǎng)OS呼之欲出。

　　技術(shù)角度來(lái)講，物聯(lián)網(wǎng)操作系統的內核技術(shù)與現在的嵌入式操作系統很接近，Arm、華為采用實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統，谷歌Android Thing的內核則從安卓系統中進(jìn)行裁剪。何小慶老師在接受與非網(wǎng)記者采訪(fǎng)時(shí)表示：“物聯(lián)網(wǎng)操作系統并沒(méi)有做一個(gè)特別的內核，而是沿用了嵌入式操作系統中的技術(shù)， 目前可以將該技術(shù)分為兩種，一種是實(shí)時(shí)的，一種是通用型的?！?/p>

　　“物聯(lián)網(wǎng)”三個(gè)字勾起了資本的欲望，挑起了從芯片到終端廠(chǎng)商的戰爭，也點(diǎn)燃了物聯(lián)網(wǎng)操作系統戰場(chǎng)的戰火。國內外巨頭企業(yè)、本土的“小而美”企業(yè)紛紛拉到了一個(gè)舞臺上開(kāi)始角逐。

　　戰火前的黎明

　　“現在物聯(lián)網(wǎng)操作系統的產(chǎn)品和應用都處于初期的探索和打磨階段，估計到2020年，有幾家公司產(chǎn)品的技術(shù)形態(tài)和商業(yè)模式已經(jīng)受到產(chǎn)業(yè)界的認可?！边@句話(huà)是何小慶老師對當下物聯(lián)網(wǎng)操作系統所處時(shí)代的一個(gè)判定。

　　那處于探索期的物聯(lián)網(wǎng)操作系統，各家都有怎樣的產(chǎn)品呢?

　　ARM mbedOS

　　2016年，Arm公司320億全資被軟銀收購，其物聯(lián)網(wǎng)操作系統Arm Mbed經(jīng)過(guò)幾年的發(fā)展具有強大的生態(tài)系統支持，又因為Arm Cortex-M內核使用的巨大影響力，Arm Mbed操作系統的應用很容易在具體芯片上開(kāi)發(fā)。

　　就在上個(gè)月，ARM收購了Stream Technologies，這是一家專(zhuān)注于幫助企業(yè)優(yōu)化其物聯(lián)網(wǎng)設備通信方式的軟件提供商。ARM物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)部門(mén)負責人Hima Mukkamala在博客文章中詳細介紹了ARM對該工具套件的一些愿景設想。他寫(xiě)道，收購S(chǎng)tream旨在創(chuàng )建一個(gè)“端到端的物聯(lián)網(wǎng)平臺，用于管理、連接、配置和更新設備”。這個(gè)一站式商店的價(jià)值定位，很大程度上是源于Stream軟件幾乎可以兼容所有類(lèi)型的物聯(lián)網(wǎng)系統，以及很多不同類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò )。

　　在安全性方面，Arm也頗為重視。推出了PSA安全構架其基于現有的安全技術(shù)，如芯片、軟件做系統化整理，會(huì )形成不同的安全級別;整理出有效的安全實(shí)踐，加入PSA指導意見(jiàn)中，形成IO級安全指導。