逐鹿物联网操作系统

周源

操作系统是物联网时代的战略制高点，PC和手机时代的操作系统霸主未必能在物联网时代延续霸业

在个人电脑走向千家万户时，微软抓住了机会，成为电脑操作系统霸主。在智能手机成为随身必备之物时，谷歌和苹果抓住了机会，成为手机操作系统市场双雄。

操作系统产业的规律是，当垄断已经形成，后来者就很难颠覆，只有等待下一次产业浪潮。如今，一个全新的、充满想象空间的操作系统市场机会正在开启。

市场调研机构Gartner预测，到2020年，联网设备将达到250亿部。这些海量设备不仅是联网，还很可能要装上操作系统，跑上应用，成为物联网世界里的一个个智慧终端。

如此关键的产业环节必然是兵家必争之地。ARM、谷歌、微软、华为、阿里等国内外公司纷纷推出物联网操作系统，整个产业呈现出群雄逐鹿的壮观景象。

操作系统的特点是不管最初再怎么百花齐放，最终还是要较出个你死我活，只剩少数几家成为主流平台，这一残酷规律不会因为物联网而改变。

操作系统在产业链里的特殊作用与位置亦决定了这绝不只是一场技术与技术的对抗，而是一出企业间综合实力的较量。

国际巨头长线布局

回溯物联网OS的发展历史，2014年是个关键时间节点。

正是从这一年开始，ARM、谷歌、微软等国际巨头陆续登场，形形色色物联网操作系统（以下简称“物联网OS”）进入人们视野。

领先的芯片知识产权厂商ARM在2014年10月推出mbed物联网设备平台和操作系统mbed OS。

ARM“插手”物联网OS再顺理成章不过了。数据显示，2015年，ARM架构芯片的出货量约为150亿颗。日本软银集团收购ARM之后，CEO孙正义预测：“未来20年内，全球ARM架构芯片的年出货量将达到1万亿颗。”ARM在物联网时代的前景可见一斑。

两年来，ARM十分关注打磨产品本身。从发布到现在，ARM mbed OS迭代迅速，目前已经升级到5.3版本。

有觀点认为，以ARM mbed OS为代表的轻量级物联网OS很小，技术含量不太高。但ARM亚太区物联网部门市场总监潘劭齐不认同这种看法。

他对笔者说：“一个好的物联网OS需要具备易开发、低功耗和安全三个特性，考虑到物联网OS要面向如此多的设备和应用，想要同时满足那三个特性并不容易，需要深厚技术积累。”

“ARM面向的是全球市场，他们确实需要综合考虑，会更加注重操作系统架构的通用性和安全性。” 中国软件行业协会嵌入式系统分会副理事长何小庆向笔者表示。

另一家芯片巨头英特尔运营着一个开源物联网OS项目Ostro。但风河系统公司（Wind River）显然才是英特尔用来“卡位”物联网的关键棋子。

成立于1981年的风河在全球嵌入式软件行业较有影响力，其产品广泛用于航天航空、医疗、工业控制等多个领域。2009年，风河被英特尔收入旗下。

2014年风河推出7.0版本的VxWorks，并宣布VxWorks 7已全面升级为物联网实时操作系统。

风河公开宣称目前超过10亿的智能设备跑着VxWorks。虽然不能证实其中有多少份额属于VxWorks 7，不过，风河在嵌入式行业多年的客户与经验积累必将是英特尔征战物联网最强有力的“武器”。

芯片巨头都已经出马，谷歌、苹果、微软三大操作系统巨头怎会缺位？

苹果针对智能手表开发了WatchOS，但苹果总体思路是以iOS为主导，用HomeKit智能家居平台整合硬件厂商。

谷歌则更进一步，推出专有物联网OS Brillo（现已经更名为Android Things）和IoT通信协议 Weave。

谷歌和苹果的做法其实代表着一种物联网OS技术路线，就是把智能手机操作系统裁剪为适合物联网终端的操作系统，它的优点是可获得原手机生态的强大支持。

值得关注的是，2016年8月，谷歌爆出正在基于Magenta kernel（一个实时操作系统）研发名为“Fuchsia”的物联网OS。

关于Fuchsia，谷歌言之甚少，仅仅声明“这是一个与安卓或Chrome OS完全无关的全新开源项目”。

由于谷歌已有Android Things，此刻再推新的OS平台迅速引发业界猜测。

有人猜测，谷歌此举是为了深入拓展工业物联网市场。也有人认为，谷歌意在构建横跨多种终端平台的融合型物联网OS，中国信息通信研究院在《物联网白皮书（2016）》里就持此观点。

不过，他们都认为，谷歌是以创新为使命的技术型公司，将来完全有可能会推出一个颠覆性的物联网OS，就如当年推出安卓系统一样。

Gartner2016年二季度全球智能手机销量统计数据显示，微软手机操作系统市场份额降至0.6%，可以说，谋划手机操作系统市场数年的微软终究还是“竹篮打水一场空”。

切换到物联网时代，微软看上去已经抓了一手“好牌”。

2015年7月，微软发布Windows 10的同时推出了面向物联网的操作系统 Windows 10 IoT Core。官方资料表明，Windows 10 IoT Core基于Windows 10裁剪而来，有共用的开发环境与API接口。

微软中国一位从业人士透露，微软出个物联网OS没什么特别，特别之处在于今天微软的操作系统家族是个融合的体系，解决了跨平台开发的痛苦。

该匿名人士说，应用开发商在开发应用时，如果底层操作系统不同，就得提供不同的版本，如今又多了物联网操作系统，更增负担。微软从云到端提供的是Windows家族操作系统，而且微软支持高通和英特尔两种芯片。

这相当于微软把云和端、把ARM和非ARM等原来需要方案厂商自己去打通的東西都打通了，直接开发应用就好。

微软与GE、西门子等制造业巨头达成云端合作，更好地服务物联网用户。

例如，微软与GE结盟后，微软AzureIoT Suite将与GEPredix平台深度整合，这意味着微软的客户可利用Predix来分析其设备产生的数据，优化企业的生产。同样，GE的客户可以利用微软的云服务。

不过，微软目前也有短板。一是微软物联网OS并不免费；其次它目前还只支持英特尔芯片（要到2017年上半年才开始正式支持ARM芯片），而英特尔芯片价格相对较高。

成本敏感型企业自然更青睐“开源物联网OS+ARM芯片”组合。

除了上述商业公司，国外物联网市场还活跃着各种开源物联网OS项目，如FreeRTOS（智能手表鼻祖Pebble就使用了FreeRTOS）、TinyOS，等等。

尽管科技巨头们在力推各自的物联网OS， 但何小庆认为开源物联网OS在未来还将活跃较长一段时间。

“物联网系统需求不明确、商业模式不成熟，加上物联网OS技术还在发展之中，部分用户会倾向于选择开源软件去定制适合自己的操作系统。”何小庆说。

中国公司的机会窗口

过去七年，中国物联网产业飞速增长。工业和信息化部统计数据显示，2015年底，我国物联网产业规模跃升至7500亿元，公众网络机器到机器（M2M）连接数则突破1亿，占全球总量31%，成为全球最大市场。

随着技术和产业视野的集体增强，这一轮竞赛中，中国公司几乎与国际巨头同时起跑。

国内第一位正式“宣战”的是一家不太为行业外人士所知的公司——上海庆科信息技术有限公司（以下简称“庆科”）。

庆科实际上做嵌入式无线模块起家，其产品应用于白色家电、远程医疗、智能电网、智能交通等领域，全球范围内服务的客户多达800多家。

在与设备厂商合作中，庆科敏锐感知到物联网OS需求所在，便于2014年7月率先推出物联网OS MICO，比ARM发布mbed OS还要早三个月。

有MICO之后，庆科在生产的每个无线接入模块里都装载了自家的操作系统，供用户免费使用。庆科CEO王永虹告诉笔者，截至目前，该公司共售出1000多万个搭载MICO的无线接入模块，实际激活在线的则有几百万个。

所谓“激活在线”，意味着设备厂商已经启用了庆科无线接入模块里的MICO，操作系统被真正用了起来。

除了上述推广模式，庆科还与MARVELL、REALTEK和CYPRESS等芯片公司合作，为大客户定制预装载了MICO的芯片。

王永虹表示，这种合作有望让庆科从MICO里获得实际营收。

与庆科一样同样定位于轻量级物联网OS的还有华为。

2015年5月，华为正式发布开源物联网OS LiteOS。该系统最大亮点是内核超轻，小于10kb，是世界上最轻量级的物联网OS。

LiteOS只是华为物联网战略的一部分。华为物联网战略简称为“1+2+1”：即“1”个开源物联网操作系统（指Huawei LiteOS）；“2”种连接方式，分别是有线连接（家庭网关、工业网关）和无线连接（2G/3G/4G/NB-IoT）；以及“1”个物联网平台（指华为IoT连接管理平台OceanConnect）。

一位华为物联网从业人士告诉笔者，华为将依据该公司在网络设备和芯片，尤其是NB-IoT（窄带物联网）上的技术积累，帮助运营商完成从4G到5G的大跨越。

同时，华为亦瞄准智慧家居、智慧城市、车联网、工业物联网等重点领域。例如华为与美的已宣布在智慧家居领域开展深度合作。

该人士还透露，目前华为过半数的物联网项目来自海外，国内的项目反而相对较少。

“我们与运营商的关系没过去那么单纯了，运营商也有所顾忌，他们更希望构建自己主导的物联网平台生态。”该人士解释说。

阿里YunOS是国内物联网OS战场上的另一支生力军。

阿里YunOS最初主要应用在智能手机领域。从2014年开始，YunOS开始应用互联网电视、智慧家居、互联网汽车、机器人等IoT（物联网）领域。

仅仅两年时间，阿里YunOS在汽车领域取得突破：2016年8月，该公司与上汽荣威合作生产的互联网汽车荣威RX5成功上市，到12月中旬，此车销量便已超过9万辆。

这个数字相当不错。乘联会2016年中国SUV市场汽车销量数据统计，上市不到半年的荣威RX5，其销量在全国164款SUV车型中排名第31位。

多位受访者认为，荣威RX5的成功量产代表阿里YunOS走通了互联网汽车整个产业链。

埃森哲数据显示，我国车联网市场规模将从2016年的77亿美元增长到2025年的2162亿美元，年复合增长率约为45%。阿里YunOS抢在车联网爆发前夕完成了关键项目落地。

“阿里将来在国内车联网市场可能会拿下三分之一的市场份额。”中科创达软件股份有限公司CEO耿增强说。

中国信息通信研究院技术与标准研究所业务资源与物联网研究部主任工程师罗松表示，阿里YunOS还在积极参与物联网相关标准的制定。

如今，由阿里YunOS主导的ID2（Internet Device ID）在ITU-T（国际电信联盟通信标准化组织）成功立项。ID2将由阿里YunOS发行，固化在芯片中，成为IoT设备里的身份标识。

除了阿里、华为和庆科，国内有特色的物联网OS玩家还包括Ruff和中科创达软件股份有限公司（下称“中科创达”）。

Ruff是一家创业公司，2014年才成立。Ruff CEO及创始人厉晹表示，Ruff看到的是物联网应用开发者的痛苦。

厉晹说，懂互联网开发的人很多，但是懂物联网應用开发的人很少，因为物联网开发要懂硬件、驱动、嵌入式开发等太多东西。

Ruff让物联网开发者只要关注应用层，无需担心底层实现，从而让大量互联网开发者流向新兴的物联网。

Ruff在2016年5月推出支持JavaScript开发应用的物联网OS。到2016年12月，Ruff OS开发者已经超过7000人。据厉晹估计，2017年该公司净营收有望超过3000万元人民币。

严格意义上，中科创达并不是一家物联网OS厂商，因为该公司并没有开发自己的物联网OS，而是将开源的物联网OS拿过来，封装成模块化的物联网平台提供给物联网应用与设备开发商。

耿增强说，他看到物联网产业链存在衔接不畅的环节。“物联网太碎片化了，导致上游芯片厂商很难有精力去服务下游几千家五花八门的设备厂商，所以，我们想做替芯片公司服务各种设备厂商的那个人，做衔接者。”

目前，中科创达已经与高通成立合资公司，共同服务物联网用户。“高通把旗下排名第二第三的大客户都交给我们（合资公司）去做了。”耿增强告诉笔者。

“总之，国内企业很多走的是‘由硬至软的道路，即利用我国在硬件制造上的优势，带动操作系统软件发展。”罗松评价道。

关注嵌入式操作系统20年的何小庆向记者表示，中国迄今为止鲜有做嵌入操作系统特别出色的厂商，“但在物联网OS领域，我想到了五家公司，其中两家是华为和庆科，另外三家是谷歌、ARM和微软”。

生态运营任重道远

“诺基亚在塞班上砸了200亿美元，最终依然失败。做操作系统不仅要拼技术，还要拼运营。”厉晹对笔者说。曾担任诺基亚OVI技术总监、负责运营塞班平台的他经历了诺基亚在塞班上的努力和失败。

何小庆认为，中国物联网OS厂商尤其要过运营关：“做应用产品和做操作系统的玩法其实不一样，中国公司比较熟悉做应用产品，但缺乏运营一个操作系统的经验，毕竟国内还没有公司或组织推出过一个特别成功的操作系统。”

与PC和移动互联网时代相比，物联网时代操作系统的生态运营既有旧关卡也有新挑战。

所谓旧关卡，第一道就是要与各底层硬件厂商合作，一起共同规范硬件驱动程序接口和API接口。

不过，开发物联网OS显然更痛苦，因为要面对太多不同种类的设备。

“物联网看似是一个大市场，但其实由无数小市场组成，每家只能‘打里面的几类设备，并不能够马上覆盖整个市场。所以大家都有机会，但也都很难迅速长大。”耿增强感叹。

第二道关卡是要争取开发者的支持，壮大开发者队伍。

操作系统做得再好，没有开发者的支持，没有人用就是死路一条。不像谷歌和阿里有来自手机操作系统生态的支持，ARM、庆科和华为都需要从无到有、从小到大地培育开发者人群。

目前，ARM mbed OS全球开发者数量已经超过20万。华为、庆科并未透露此方面的数据，但王永虹表示，2017年该公司将大力培养MICO开发者队伍，华为也已着手不断壮大其LiteOS开源社区，这将带来巨大变数。

新挑战在于，物联网时代操作系统之间的生态较量从“端”扩展到了“云”。

多位受访者表示，不像电脑或手机操作系统需要承载很多应用，大多数物联网终端只要完成数据的收集与传输，数据的分析与处理主要在云端，所以云的能力也非常重要。

像谷歌、微软与阿里拥有“云+端”完整组合的物联网OS厂商在锻造综合能力上显然有先天优势。

“阿里拥有出色的云计算和大数据能力，我们YunOS希望做一个云端一体化的协同智能平台，以用户为中心，将人、物、服务三张网同时打造成为一张网。”阿里YunOS事业部负责人张春晖告诉笔者。

云或端的能力缺失势必促成企业间的各种合纵连横。例如，IBM与ARM结盟、庆科与阿里云和AWS等均有合作；华为相关人士透露，华为将来可能与国际云服务提供商合作，因为华为意在全球市场。

简言之，物联网时代操作系统的生态运营更加考验厂商的战略视野和产业整合能力。

谁将成为未来物联网操作系统巨头？目前没人能够给出预测，一切只是刚刚开始。