中興事件，使得芯片產(chǎn)業(yè)第一次得到如此廣泛的關(guān)注，在正視差距、彌補差距的同時，我們也應該看到，除了硬件層面的芯片之外，整個電子信息產(chǎn)業(yè)還缺乏另一個鎮(zhèn)國重器，即軟件層面的操作系統(tǒng)。

芯片與操作系統(tǒng)從來都是孿生兄弟，形成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)的“戰(zhàn)略核武器”。在PC、互聯(lián)網(wǎng)時代，我們受制于和Intel聯(lián)盟的Windows一統(tǒng)江湖；在手機、移動互聯(lián)網(wǎng)時代，我們同樣受制于Android和IOS的二分天下。

在即將到來的物聯(lián)網(wǎng)時代，我們有機會發(fā)展出自己的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)（IoTOS）,并以此為基礎，推動國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片產(chǎn)業(yè)的繁榮。這篇文章也確實讓我們看到了一線希望。

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物聯(lián)網(wǎng)時代的操作系統(tǒng)“前世今生”

一紙宣告，中興從云端跌入谷底，封殺禁令之下，芯片仍可有替代品，但操作系統(tǒng)的限制造成的影響更大。在傳統(tǒng)嵌入式時代，設備之間相互孤立，系統(tǒng)和應用都較為簡單，操作系統(tǒng)的價值也相對較低。各個廠商采用一個開源的RTOS內(nèi)核，根據(jù)垂直應用領域的不同，構(gòu)建、開發(fā)各自的上層軟件，工作量可控，也基本能滿足自身、客戶和行業(yè)的需求。

逐步邁入物聯(lián)網(wǎng)時代之后，原有的格局和模式將會被完全打破，聯(lián)網(wǎng)設備的開發(fā)難度也呈幾何級數(shù)增加，可靠性、長待機、低成本、通訊方式和傳輸協(xié)議、手機兼容性、二次開發(fā)、云端對接等都成為必須考慮和解決的問題?；诖?，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)（IoTOS）的概念應運而生。

對于企業(yè)來說，帶有豐富中間層組件和標準API接口的OS平臺無疑能大大降低聯(lián)網(wǎng)終端開發(fā)的難度，也能簡化對多種云平臺的對接，為未來各種IoT服務應用的部署和更新鋪平道路。

此外，由RTOS演化而來的IoTOS，從戰(zhàn)略價值和意義角度來看，已經(jīng)完全與嵌入式時代的RTOS內(nèi)核不可同日而語。試想，如果未來百億、千億級的物聯(lián)網(wǎng)終端采用國外的IoTOS，一旦出現(xiàn)政治風波，由此產(chǎn)生的安全隱患和風險將不亞于、甚至遠超過現(xiàn)在手機領域的Android影響。

也就是說，擁有我們國人自主的IoTOS平臺，對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要，對產(chǎn)業(yè)長久的安全和可控至關(guān)重要！

02

四款嵌入式操作系統(tǒng)角逐物聯(lián)網(wǎng)時代

下面我們分別看看知名度較高的幾款操作系統(tǒng)的發(fā)展情況：

uC/OS是美國的一款RTOS，發(fā)布于1992年。 2001年，北航的邵貝貝教授第一次將它的書籍翻譯成了中文，該書出版后就獲得了大量好評，當該書遇上“嵌入式系統(tǒng)開發(fā)”風口，大量的高校學生開始學習嵌入式系統(tǒng)，將本書籍作為學習嵌入式操作系統(tǒng)的入門書籍，并將學習的內(nèi)容帶入各類項目和產(chǎn)品后，它的特點才漸漸嶄露頭角。在2010年以前，uC/OS一直是國內(nèi)大多企業(yè)選擇RTOS的首選。

按照這樣的勢頭，uC/OS 在中國理應橫掃市場，但它給自己埋了個大坑——“雖然開源，但在商業(yè)產(chǎn)品上并不免費”。隨著Arm Cortex M架構(gòu)系列芯片的興起，這個大坑直接導致它在2016年被Silicon Labs公司收購，并促進了FreeRTOS的發(fā)展。

FreeRTOS誕生于2003年，按照開源、免費的策略發(fā)布，可用于任何商業(yè)和非商業(yè)場合。2004年，ARM公司推出第一款基于ARMv7M架構(gòu)的Cortex-M3 IP核，主打高性價比的MCU市場。2006年，美國德州儀器TI公司推出了第一款基于ARM Cortex-M3的MCU，隨后，意法半導體、恩智浦、飛思卡爾、愛特梅爾等歐美廠商相繼推出了基于ARM Cortex-M的MCU，出于性價比的考慮，這些廠商都選擇了FreeRTOS作為芯片默認搭載的嵌入式操作系統(tǒng)，如果考慮到國內(nèi)對這些廠家MCU的大量使用，已經(jīng)隱隱有了當初Intel與Windows結(jié)成Wintel聯(lián)盟的架勢，對我國物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的威脅不言而喻。

RT-Thread是國內(nèi)的一款嵌入式操作系統(tǒng)，誕生于2006年，許可證類似FreeRTOS，以開源、免費的方式進行發(fā)布。與FreeRTOS和uC/OS不同的是，RT-Thread發(fā)布之初包含了網(wǎng)絡、文件系統(tǒng)、GUI界面等組件的中間件平臺。經(jīng)過短暫的過渡期，2009年開始支持Cortex M的MCU，獲得了大量開發(fā)者的認可和支持。2011年后，由于其成熟穩(wěn)定、組件豐富的特點被廣泛應用于工業(yè)控制、電力、新能源、高鐵、醫(yī)療設備、水利、消費電子等行業(yè)。

LiteOS是華為在2015華為網(wǎng)絡大會上發(fā)布的敏捷網(wǎng)絡3.0中的一個輕量級的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，以輕量級、低功耗 、互聯(lián)互通、安全等關(guān)鍵能力，為開發(fā)者提供 “一站式” 完整軟件平臺，有效降低開發(fā)門檻、縮短開發(fā)周期。LiteOS 主要應用于智能家居、可穿戴式、車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等 IoT 領域的智能硬件，同時可與LiteOS生態(tài)圈內(nèi)的硬件互聯(lián)互通，提高用戶體驗。

圖：四款嵌入式操作系統(tǒng)的技術(shù)和生態(tài)對比

從以上的對比表格可以看出，國產(chǎn)OS在技術(shù)水平和生態(tài)支持上已經(jīng)完全不遜色于國外的FreeRTOS和uC/OS，在多個方面還比它們有更好的表現(xiàn)。

03

國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)大有可為

自2014年起，國內(nèi)MCU芯片和無線SoC廠商開始崛起，如兆易創(chuàng)新、樂鑫、Realtek、富瀚微、靈動微等企業(yè)也推出了一系列高性價比的芯片。物聯(lián)網(wǎng)市場的興起，導致嵌入式操作系統(tǒng)市場產(chǎn)生了新的變化。

一方面，國內(nèi)芯片廠商對選擇嵌入式操作系統(tǒng)有了自主權(quán)；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)的興起對嵌入式操作系統(tǒng)提出了更高的要求，國外的uC/OS和FreeRTOS作為傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)，僅有一個內(nèi)核，很難滿足對于聯(lián)網(wǎng)、存儲、安全、低功耗等多方面的需求。

從市場應用上看，uC/OS擁有較多開發(fā)者，但市場份額正大幅降低；FreeRTOS由于早期被國外MCU大廠采用，目前的市占率最高；LiteOS被華為設備大量采用，但在第三方設備中還鮮有商用；RT-Thread作為國產(chǎn)嵌入式OS，發(fā)展時間最長，已經(jīng)擁有相當高的裝機量，且橫跨多個應用領域。

盡管uC/OS也正在全力進軍IoT，但其日漸式微的趨勢非常明顯，內(nèi)核和中間層軟件都要收費，在國內(nèi)應該是再難有作為了。FreeRTOS擁有最好的生態(tài)基礎，開發(fā)者數(shù)量多，市占率最高，但絕大多數(shù)企業(yè)只是使用了它的一個內(nèi)核，這意味著它的生態(tài)基礎極為不牢靠。

華為有意把LiteOS打造成主流的IoTOS，且投入了較多的資源給予推廣和支持。但是推出后兩年多，也僅僅開源了內(nèi)核和極少數(shù)組件，得到的芯片廠商支持也比較少，不免讓人對LiteOS的前途有些許擔心。希望華為能加大研發(fā)和軟件開放力度，給予開發(fā)者和合作伙伴更多的信心。

RT-Thread在國內(nèi)也擁有較好的生態(tài)基礎和一定開發(fā)者擁躉。其成熟、高可擴展性、中間組件豐富易用的特點極大滿足了如今的市場需求，且一直定位于全軟件平臺，是一款較為完整、優(yōu)質(zhì)的IoTOS。憑借其品牌知名度以及本地化優(yōu)勢，已成為角逐未來主流IoTOS的有力競爭者之一。

國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)芯片的逐漸崛起，產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)增強的優(yōu)勢，都為國產(chǎn)IoTOS的成功提供了良好的機遇和土壤。我們祝愿，國內(nèi)廠商能耐住寂寞、踏實前行、勇于創(chuàng)新、相互提攜，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)時代自主IoTOS的夢想，PC和移動互聯(lián)網(wǎng)時代我們在操作系統(tǒng)上受制于人的局面不再上演。