小米官宣IoT平臺全面開源：打造全生態系統澎湃OS能否成功？

11月16日，小米在「2023小米IoT生態伙伴大會」上宣布全面開源Xiaomi Vela，Vela一詞源自拉丁語中船帆的含義，也是南方星空中最亮的星座之一。

Xiaomi Vela是小米基于開源實時操作系統NuttX打造的物聯網嵌入式軟件平臺，能夠在各種物聯網硬件平臺上提供統一的軟件服務，支持豐富的組件和易用的框架，打通碎片化的物聯網應用場景。

加強物聯網領域的競爭力

Xiaomi Vela遵循Apache 2.0開源協議，對個人開發者開放模組、擴展程序、互聯互通、小愛語音控制、開發者社區等，將于12月1日正式開放1000名內測名額。

其實Xiaomi Vela三年前就出現了，它是小米在2020年11月推出的物聯網軟件平臺，基于開源實時操作系統（Embedded RTOS）NuttX開發而成。NuttX是由Gregory Nutt在2007年開源的操作系統核心，并在2019年被捐獻給Apache軟件基金會進行商業化。

Xiaomi Vela繼承了NuttX系統的優點，并在此基礎上進行了改進和擴展 —— 原生支持POSIX接口的兼容，這意味著可以方便地移植Linux平臺的開源庫和組件，為開發者提供了更加便利的開發環境；同時，對系統資源的要求較小，但提供了與Linux系統相近的功能和性能，這意味著開發者可以在相對較低的成本下獲得高性能的物聯網應用。

為什么選擇NuttX？

POSIX標準原生支持：NuttX對POSIX API有原生支持，極大的簡化開源軟件移植，方便代碼復用，而其它RTOS通常只兼容少部分的POSIX接口，需要適配層把POSIX API轉成內部API。

模塊化設計：所有組件甚至組件內部特性，都可以通過配置Kconfig來調整或關閉，可按需對系統進行裁剪，適用于不同產品形態。

代碼精簡：所有組件都是從頭編碼，專門對代碼和數據做了優化設計，NuttX實現了傳統操作系統的所有功能，但是最終生成的代碼尺寸還是可以很?。ㄗ钚∨渲貌坏?2KB，最大配置不超過256KB）。

功能完整度高：NuttX本身提供了豐富的OS組件，集成了文件系統、網絡協議棧、圖形庫和驅動框架。

從縱向看，NuttX和傳統操作系統一樣由調度子系統、文件子系統、網絡子系統、圖形子系統和驅動子系統組成；從橫向看，NuttX向上給應用程序提供了POSIX和ANSI定義的標準C/C++接口。

對于沒有標準化的組件（比如各種外設），NuttX通常會提供兼容Linux的API。向下NuttX定義了Arch API、塊設備驅動接口、網卡驅動接口、display驅動接口，以及各種總線和外設的lower half驅動接口，使得芯片廠商能夠規范、快速地完成移植工作。下圖中數量眾多的藍色模塊就是NuttX實現的各種功能。

NuttX的系統架構子系統介紹

Xiaomi Vela的系統架構

Xiaomi Vela的底層NuttX內核：提供最基本的任務調度、跨進程間通信、文件系統等基礎OS功能，同時也提供簡潔高效的設備驅動、輕量級的TCP/IP協議棧和電源管理等組件。

Xiaomi Vela的應用框架：分為上下兩層。上層是針對不同的物聯網應用而開發的定制，其中包括多媒體應用框架、傳感器應用框架、Cloud SDK和AI SDK等。多媒體應用框架提供了音頻、視頻等多媒體處理能力，開發者可以利用這些能力開發出音視頻播放、錄制等應用；傳感器應用框架則提供了與各種傳感器交互的接口和方法，開發者可以方便地獲取傳感器數據并進行處理；Cloud SDK和AI SDK提供了與云平臺和人工智能技術相關的接口和工具，使得開發者能夠將物聯網設備與云端進行連接，并實現更加智能化的功能。

下層是為擴展系統服務提供支持，包括藍牙連接、OTA服務、數據本地存儲服務、安全服務，以及圖形用戶界面和腳本語言的支持等。藍牙連接框架使得物聯網設備可以與其他設備進行無線連接，實現設備之間的數據交互；OTA服務框架則為設備的遠程升級提供了支持，開發者可以通過OTA服務框架對設備進行固件升級，提供更好的用戶體驗；數據本地存儲服務框架提供了對設備本地數據的管理和存儲能力，開發者可以方便地進行數據的存儲和讀??；安全服務框架則保障了物聯網設備的數據安全和通信安全，提供了加密、認證等安全機制；圖形用戶界面和腳本語言的支持使得開發者可以通過圖形界面進行交互式開發，并通過腳本語言實現更加靈活的應用邏輯。

Xiaomi Vela的開發者工具：除了常見的Logger和Debugger工具，還提供Emulator工具來幫助開發者提升調試效率，使用Emulator開發者可以利用PC端豐富的調試工具和調試信息，降低嵌入式系統開發和調試的難度。

Xiaomi Vela快應用開發工具

隨Xiaomi Vela一同發布的還有Aiot-IDE，官方稱這是用于開發Xiaomi Vela快應用的工具，在小米智能穿戴（Wearable）設備上進行應用開發，此類應用統稱為Xiaomi Vela快應用，允許一次開發多設備運行。Aiot-IDE基于VS Code進行開發，此外快應用的開發也類似網頁開發。

點擊運行，可以啟動模擬器，快應用代碼可以直接跑起來；點擊調試，也可以啟動模擬器，并且打開調試窗口，調試窗口與chrome調試面板類似；點擊打包，可以將快應用代碼打包成一個測試的rpk包；點擊發布，可以將快應用代碼打包成一個正式的rpk包。

隨著物聯網應用的不斷增多和復雜性的提升，操作系統需要更好地支持設備之間的互聯互通，并提供更強大的安全性和穩定性。小米推出Vela系統是為了加強其在物聯網領域的競爭力。

除了Xiaomi Vela，小米在物聯網領域還有其他的布局和產品。小米推出了一系列智能家居產品，如智能攝像頭、智能插座、智能燈泡等，這些產品可以通過Vela實現互聯互通。其次，小米還開展了智能穿戴設備的研發，如智能手環、智能手表等，這些設備也可以通過Vela系統與其他智能設備進行數據交互和控制。

此外，小米還在智能汽車領域有所布局，推出了小米汽車解決方案，以實現智能車聯網。最新消息顯示，11月15日，在工信部發布的新產品公示中，兩款小米的純電動轎車在列，顯示企業名稱為“北京汽車集團越野車有限公司”，意味著小米的首車SU7可能會先和北汽合作生產。

小米對于物聯網的戰略是通過提供完整的生態系統，以滿足用戶在不同場景下的物聯網需求，結合眼下小米汽車的推出，小米“人車家”全生態即將完成閉環，聯動已蓄勢待發。Xiaomi Vela即可以用來滿足小米在物聯網領域的需求，也成功將汽車、手機和穿戴等設備聯連成一張網。

HyperOS的誕生

在萬物互聯時代，各種設備涉及的操作系統分支之復雜、數量之龐大，不同系統及協議之間造成的生態連接隔閡，可能超過了很多人的想象。如何將MIUI、Vela、Mina、車機OS四個系統進行融合，小米已經到了需要跨越的時刻。

當小米澎湃OS正式版在10月17日完成封包后，雷軍第一時間通過微博向外官宣。而這項工作，小米從2017年就已經開始了，目標就是以一套融合的系統框架統一支持全生態設備與應用，才有了今天的澎湃OS（HyperOS）。澎湃OS是基于AOSP和Vela的融合系統，根據小米官方的說法，澎湃OS是基于深度進化的Android以及自研的Vela系統融合，重寫底層構架，和華為鴻蒙OS相似。

在內核層，澎湃OS融合了Linux原生內核和自研的Vela內核，重構了性能調度、任務管理、內存管理、文件管理等各個基礎模塊，支持200多個處理器平臺、20多種文件系統。另外，經過深入內核的底層重構，澎湃OS罕見地將出廠固件控制在8.75GB以下，對比蘋果iOS當前的固件大小為11.36GB。

在系統內核層之上的服務與框架層，澎湃OS并沒有舍棄Android服務，而是將其服務框架和自研Vela系統的服務框架，都納入其中：全新打造了8大子系統，并且其中全新的AI子系統融合大模型能力，成為整個系統的“智能大腦”。

而HyperConnect跨端層，澎湃OS則是打破了硬件設備的隔閡，讓所有設備可以統一連接協議，并且實時通信，最終構建“人車家”全生態的智能世界。在整個OS搭建過程中分歧點主要是在汽車OS的架構設計上，相較于手機和IoT終端，車機OS搭建就要顯得復雜很多，例如主動駕駛、座艙的屏幕、車機互聯以及底層的車控設計到大量的整合，是一個龐大的工程問題。

值得一提的是，澎湃OS打造了貫穿內核層、服務框架層、跨端層的全端安全系統，尤其是內核層啟用了完全獨立的「自研微內核安全系統」，保障了安全從最底層實現。

澎湃OS與MIUI的區別

澎湃OS相較于MIUI有著明顯的區別。MIUI作為小米早期推出的系統，雖然在用戶群體中很受歡迎，但隨著小米生態設備種類的增多，MIUI的版本也變得越來越多樣化，與物聯網設備的兼容性也變得不穩定。這導致了用戶在使用不同設備時，界面和體驗上的不一致性，影響了整體的用戶體驗。為了解決這個問題，小米推出了澎湃OS。

澎湃OS通過基于深度定制的安卓系統與Vela系統的整合，實現了所有小米設備的統一操作界面和使用體驗。澎湃OS不僅適配小米手機，還能應用于小米的各類生態設備，如小米電視、空調、冰箱、洗衣機等。這樣一來，不論用戶使用何種小米設備，都能享受到統一的操作界面、一致的交互邏輯和流暢的使用體驗，解決了MIUI系統碎片化的問題，為小米品牌的一體化發展打下了基礎。

可以看出，小米已經在為擴大澎湃OS的生態體系，通過開源平臺、能力開放等吸引更多軟硬件合作伙伴接入。然而，想要獲得更多軟硬件廠商和開發者的認可，“姍姍來遲”的小米澎湃OS，要經歷市場與時間的雙重檢驗。