物联网全景动态图谱2.0|物联网操作系统汇总

作者：Aug

物联网智库 整理发布

转载请注明来源和出处

导 读
2018年，物联网对行业的深度变革已轰然开启。物联网产业链企业的质与量将进入全面爆发期。物联网智库作为物联网全周期观察者和信息服务聚焦中心，被产业推动，亦将反哺于产业升级。自2016年起，物联网智库每年一度推出《全国物联网产业全景图谱》，为从业者提供物联网全视角跟踪和分析，切实践行物联网业内的信息对称化。


然而，随着物联网产业狂奔式升级，一年一度的全景图谱发布，已远远满足不了高歌猛进的发展速度和企业诉求。基于上述事实，《全国物联网产业全景图谱》决定进行重大改版升级：
（1）一年一度的静态，将浓缩为更短周期的“动态更新”；
（2）大而全的企业收录方式，将嵌入符合产业事实标准的筛选标准，弱水三千，只取优上；
（3）对物联网企业的基本信息收录，将升级为更丰富更深度的信息整合与加工；
（4）对于物联网产业全版块的关注，将升级为侧重关注重点领域、潜力赛道的权重分配。


首次被翻牌的重点版块包括：物联网芯片（计算芯片、通信芯片为主）、授权频谱物联网网络、非授权频谱物联网网络、 物联网操作系统、物联网PaaS云平台、公用事业、智能安防摄像头、智能家居、 智慧消防、智慧物流、智能门锁、智能照明等十余个技术类别/垂直领域。


物联网智库将持续发布上述领域的企业信息的简版汇总。如果因为我们的疏漏，错过了哪些物联网产业优上企业，烦请联系我们，不吝赐教。





物联网操作系统作为物联网时代战略的制高点，引来了众多企业的参与和布局。1980年RT操作系统的kernel诞生；到了1990年有了RT操作系统；2000年之后开源的Linux开始风行；2010年的Android主导了移动终端市场并辐射嵌入式应用； 而如今，物联网操作系统时代如约来临。几乎以十年为一届的的时代变革之风吹起了众多的科技企业，在操作系统生态建设的同时，也成就了伟大的科技公司。谷歌、苹果、微软等无一不是如此，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。


然而，在物联网操作系统的初期，由于碎片化的物联网应用以及多样化的物联网终端设备，促使物联网操作系统并没有像PC或手机操作系统一样，很快统一，形成1家或2家公司制霸的格局。随着物联网市场的不断发展，2014年左右，大批的物联网操作系统服务商开始涌现，其中不乏芯片领域、互联网领域、ICT领域的行业巨头，当然也少不了一大波初创企业和一些传统的嵌入式操作系统提供商前仆后继！


目前，物联网操作系统尚未有明确的定义，但在物联网设备不断增加的背景下，已经迎来了多种路径的发展。


一条是基于Linux、Android、iOS等操作系统进行裁剪和定制，来适应物联网接入设备的需求；


另一条技术路线是以传统嵌入式操作系统和实时操作系统为基础，通过增加设备联网等功能，满足物联网接入设备互联需求，形成新的物联网操作系统；


第三条技术路线则是面向物联网产生的新型操作系统。


本篇文章将梳理介绍芯片商、互联网服务商、软件提供商、ICT服务商以及创新型企业从不同角度切入打造的物联网操作系统：

（注：上图无单独操作系统logo的，以企业logo代替）

mbed OS

拥有者：ARM

名称：mbed OS

网址：www.arm.com/products/iot/mbed-os

ARMmbed操作系统是一种专为物联网(IoT)中的“物体”设计的开源嵌入式操作系统。该操作系统包含基于ARM Cortex-M微控制器开发连接产品所必需的全部功能，非常适合涉及智能城市、智能家庭和穿戴式设备等领域的应用程序。简单来说，Mbed是一个开发平台，一个基于ARM cortex M系列的单片机开发平台。


mbed操作系统可提供核心操作系统、稳健的安全基础、基于标准的通信功能以及针对传感器、I/O设备和连接性开发的驱动程序，能够加快从初始创意到部署产品的这一进程。mbed操作系统是模块化的可配置软件堆栈，有助于您轻松针对目标开发设备对其进行自定义，以及通过排除不必要的软件组件降低内存要求。

早在嵌入式设备连接到互联网之前，传统嵌入式操作系统就已设计出来。 因此，这类操作系统无法解决针对IoT设备的新要求。相比而言，mbed操作系统是专为IoT设备而特别构建。设计围绕着IoT设备的五个核心原则：安全性、连接性、可管理性、效率和生产率。

Android things/Brillo、Fuchsia

拥有者：谷歌
名称：Android things、Fuchsia
网址：http://developer.android.com/things/


Android Things是谷歌为Google Brillo更改名称后的新版系统，后者是谷歌在2015年宣布的一款物联网操作系统。尽管Brillo的核心是Android系统，但是它的开发和部署明显不同于常规Android开发。Brillo把C++作为主要开发环境，而Android Things则面向所有Java开发者，不管开发者有没有移动开发经验。

Android Things平台架构

Android Things整合了物联网设备通讯平台Weave，Weave SDK将嵌入到设备中进行本地和远程通讯。Weave Server是用来处理设备注册、命令传送、状态存储以及与谷歌助手等谷歌服务整合的云服务。


从硬件资源的角度来看，Android Things属于土豪级的系统，动辄上百MB的内存显然不适合单片机，这也正常，因为它的主要竞争对手其实是Windows 10 IoT。





2016年8月份，有消息说谷歌正在“悄悄”开发一款全新的操作系统，命名为“Fuchsia”。Pink + Purple == Fuchsia (a new Operating System)”，意思就是粉色加紫色等于Fuchsia，一个全新的操作系统，也被网友们戏称为绯红色的小妖精。


出乎意料的是它没有基于Linux内核，而是基于一种叫Magenta的内核，Magenta是一个基于‘LittleKernel’（LK）的项目，LK是一个主要针对小型系统以及嵌入式应用的轻量级内核，适合硬件处理能力较弱的情况下使用，但是Magenta比LK要强大很多。


虽然Android占了移动设备端的大半江山，但Android仍然存在不少问题，比如：碎片化问题严重，在大屏幕设备上表现糟糕，以及被很多用户诟病的卡顿与体验问题。虽然卡顿的本质原因是很多无良应用的后台互相唤醒，无节制的权限、内存使用等，但是这也恰恰反映了Android的底层架构设计是有瑕疵的。所以谷歌想着干脆抛弃Linux，开发自己的Fuchsia，同时还避开了GPL。


媒体猜测，Fuchsia的内核是为物联网设备而设计的，所以这有可能是谷歌研发的一款轻量级物联网操作系统。

Windows 10 IoT Core

拥有者：微软

名称：Windows 10 IoT Core

网址：developer.microsoft.com/en-us/windows/iot

Windows 10 IoT是面向各种智能设备的Windows 10版本系列，涵盖了从小的行业网关到大的更复杂的设备（如销售点终端和ATM），种类繁多。结合最新的Microsoft开发工具和Azure IoT服务，合作伙伴可以收集、存储和处理数据，从而打造可行的商业智能和有效的业务结果。在构建基于Windows 10 IoT的解决方案后，合作伙伴将在利用一系列Microsoft技术提供端到端的解决方案时发现更多机会。





由于Windows 10 for IoT是全新产品，它在用户群和经验丰富的开发者方面显然落后于其他许多物联网操作系统。话虽如此，这款操作系统大有潜力，如果你想在内部开发应用程序，更是如此。最终，那些习惯于使用Visual Studio和Azure物联网服务，针对Windows从事开发工作的人会被整套的Windows 10 for IoT方案吸引过去。


微软更强调在Windows 10提出的Windows One策略，即希望一个Windows适应所有的设备和屏幕。并为用户及开发人员提供一致的体验。


这种方式使该系统具有强大的功能，但是，势必导致其体量过大。目前Windows IoT Core提供两个版本，分别针对有显示屏和无显示屏两种场景（有头和无头模式headed or headless mode）。无头模式需要256MB内存和2GB存储，有头模式需要512MB内存和2GB存储。

Tizen

拥有者：三星

名称：Tizen

网址：developer.tizen.org/development/iot-preview/getting-started


Tizen是基于HTML5的开源标准软件平台。它面向智能手机、平板、车载信息、智能电视、笔记本电脑，客户可以在设备之间尽享创新的操作系统、应用和用户体验，而且Tizen支持原始设备创造商。





三星在Android系统尝到了甜头后，在几年前道明自己要开发Tizen系统，这一件事也是几经波折。自2011年英特尔和Linux基金会宣布致力于研发Tizen到2012年1月17日三省宣布将Bada集成至Tizen，从搭载Tizen系统的Galaxy Gear智能手表的推出到三星宣布2015年旗下智能电视采用Tizen系统。


三星电子开发的这款物联网操作系统，事实上是一款简化版的Tizen操作系统，后者目前已被应用于三星电子的智能手机和电视机当中。依据三星电子的计划，包括电冰箱、电烤箱、洗衣机等家电和灯泡等，都将有可能采用这款操作系统。

AliOS-Things

拥有者：阿里
名称：AliOS-Things
网址：www.alios.cn/things





AliOS Things是面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式操作系统。致力于搭建云端一体化IoT基础设备。具备极致性能，极简开发、云端一体、丰富组件、安全防护等关键能力，并支持终端设备连接到阿里云Link，可广泛应用在智能家居、智慧城市、新出行等领域。

• 极简开发
  

基于Linux平台，提供MCU虚拟化环境，开发者直接在Linux平台上开发硬件无关的IoT应用和软件库，使用GDB/Valgrind/SystemTap等PC平台工具诊断开发问题；
提供IDE，支持系统/内核行为Trace、Mesh组网图形化显示；
提供Shell交互，支持内存踩踏、泄露、最大栈深度等各类侦测；
提供面向组件的编译系统以及Cube工具，支持灵活组合IoT产品软件栈；
提供包括存储(掉电保护、负载均衡)在内的各类产品级别的组件。

• 即插即用的连接和丰富服务
  

支持umesh即插即用网络技术，设备上电自动连网；

通过Alink与阿里云计算IoT服务无缝连接。

• 细颗粒度的FOTA更新
  

支持应用代码独立编译映像，IoT App独立极小映像升级；
支持映像高度压缩。

• 彻底全面的安全保护
  

提供系统和芯片级别安全保护；
支持可信运行环境(支持ARMV8-M Trust Zone)；
支持预置ID2根身份证和非对称密钥以及基于ID2的可信连接和服务。

• 高度优化的性能
  

<span style="color: rgb(136, 136, 136);font-size: 15px;">内核支持Idle Task成本，Ram