物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的過去、現(xiàn)在和未來

　　早在1982年，一群卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的學(xué)生開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)可樂機(jī)，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(jī)器被稱為第一個網(wǎng)絡(luò)家電。這群大學(xué)生沒想到自己的一番操作，成了物聯(lián)網(wǎng)的先驅(qū)。目前來看，“物聯(lián)網(wǎng)+”概念產(chǎn)生了很多新生代詞匯，比如智慧醫(yī)療、智慧城市、智慧工廠等。但是，不知道你有沒有聽說過“物聯(lián)網(wǎng)+操作系統(tǒng)”這種組合?

　　物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)(簡稱物聯(lián)網(wǎng)OS)的誕生就是單純兩者的碰撞?顯然沒這么簡單，這件事得從科技發(fā)展角度來講。

　　中國軟件行業(yè)協(xié)會嵌入式系統(tǒng)分會副理事長何小慶的《嵌入式操作系統(tǒng)風(fēng)云錄：歷史演進(jìn)與物聯(lián)網(wǎng)未來》一書中提到了物聯(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(tǒng)搭建了無處不在的互聯(lián)管道，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理和分析提供了技術(shù)支撐。在嵌入式設(shè)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(shè)備上使用，也在傳感和執(zhí)行單元上普遍使用。在MCU市場里，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(nèi)的嵌入式軟件的發(fā)展。

　　可以想象，設(shè)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(zhuǎn)換，應(yīng)用層對云計(jì)算能力的要求，更加復(fù)雜的設(shè)備軟件，這些都成了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)被孕育出來的必要條件。

　　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(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)小組開發(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)時多任務(wù)操作系統(tǒng))，不僅可以運(yùn)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。微軟和風(fēng)河這兩家操作系統(tǒng)系統(tǒng)大公司加入，使得物聯(lián)網(wǎng)OS呼之欲出。

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

　　“物聯(lián)網(wǎng)”三個字勾起了資本的欲望，挑起了從芯片到終端廠商的戰(zhàn)爭，也點(diǎn)燃了物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)戰(zhàn)場的戰(zhàn)火。國內(nèi)外巨頭企業(yè)、本土的“小而美”企業(yè)紛紛拉到了一個舞臺上開始角逐。

　　戰(zhàn)火前的黎明

　　“現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的產(chǎn)品和應(yīng)用都處于初期的探索和打磨階段，估計(jì)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(rèn)可?！边@句話是何小慶老師對當(dāng)下物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)所處時代的一個判定。

　　那處于探索期的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，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(tǒng)Arm Mbed經(jīng)過幾年的發(fā)展具有強(qiáng)大的生態(tài)系統(tǒng)支持，又因?yàn)锳rm Cortex-M內(nèi)核使用的巨大影響力，Arm Mbed操作系統(tǒng)的應(yīng)用很容易在具體芯片上開發(fā)。

　　就在上個月，ARM收購了Stream Technologies，這是一家專注于幫助企業(yè)優(yōu)化其物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信方式的軟件提供商。ARM物聯(lián)網(wǎng)云服務(wù)部門負(fù)責(zé)人Hima Mukkamala在博客文章中詳細(xì)介紹了ARM對該工具套件的一些愿景設(shè)想。他寫道，收購Stream旨在創(chuàng)建一個“端到端的物聯(lián)網(wǎng)平臺，用于管理、連接、配置和更新設(shè)備”。這個一站式商店的價(jià)值定位，很大程度上是源于Stream軟件幾乎可以兼容所有類型的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，以及很多不同類型的網(wǎng)絡(luò)。

　　在安全性方面，Arm也頗為重視。推出了PSA安全構(gòu)架其基于現(xiàn)有的安全技術(shù)，如芯片、軟件做系統(tǒng)化整理，會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(dǎo)意見中，形成IO級安全指導(dǎo)。