国产IoT OS在物联网时代的发展机遇

中兴事件，使得芯片产业第一次得到如此广泛的关注，在正视差距、弥补差距的同时，我们也应该看到，除了硬件层面的芯片之外，整个电子信息产业还缺乏另一个镇国重器，即软件层面的操作系统。

芯片与操作系统从来都是孪生兄弟，形成了产业生态的“战略核武器”。在PC、互联网时代，我们受制于和Intel联盟的Windows一统江湖；在手机、移动互联网时代，我们同样受制于Android和IOS的二分天下。

在即将到来的物联网时代，我们有机会发展出自己的物联网操作系统（IoTOS）,并以此为基础，推动国产物联网芯片产业的繁荣。这篇文章也确实让我们看到了一线希望。

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物联网时代的操作系统“前世今生”

一纸宣告，中兴从云端跌入谷底，封杀禁令之下，芯片仍可有替代品，但操作系统的限制造成的影响更大。在传统嵌入式时代，设备之间相互孤立，系统和应用都较为简单，操作系统的价值也相对较低。各个厂商采用一个开源的RTOS内核，根据垂直应用领域的不同，构建、开发各自的上层软件，工作量可控，也基本能满足自身、客户和行业的需求。

逐步迈入物联网时代之后，原有的格局和模式将会被完全打破，联网设备的开发难度也呈几何级数增加，可靠性、长待机、低成本、通讯方式和传输协议、手机兼容性、二次开发、云端对接等都成为必须考虑和解决的问题。基于此，物联网操作系统（IoTOS）的概念应运而生。

对于企业来说，带有丰富中间层组件和标准API接口的OS平台无疑能大大降低联网终端开发的难度，也能简化对多种云平台的对接，为未来各种IoT服务应用的部署和更新铺平道路。

此外，由RTOS演化而来的IoTOS，从战略价值和意义角度来看，已经完全与嵌入式时代的RTOS内核不可同日而语。试想，如果未来百亿、千亿级的物联网终端采用国外的IoTOS，一旦出现政治风波，由此产生的安全隐患和风险将不亚于、甚至远超过现在手机领域的Android影响。

也就是说，拥有我们国人自主的IoTOS平台，对物联网产业的健康发展至关重要，对产业长久的安全和可控至关重要！

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四款嵌入式操作系统角逐物联网时代

下面我们分别看看知名度较高的几款操作系统的发展情况：

uC/OS是美国的一款RTOS，发布于1992年。 2001年，北航的邵贝贝教授第一次将它的书籍翻译成了中文，该书出版后就获得了大量好评，当该书遇上“嵌入式系统开发”风口，大量的高校学生开始学习嵌入式系统，将本书籍作为学习嵌入式操作系统的入门书籍，并将学习的内容带入各类项目和产品后，它的特点才渐渐崭露头角。在2010年以前，uC/OS一直是国内大多企业选择RTOS的首选。

按照这样的势头，uC/OS 在中国理应横扫市场，但它给自己埋了个大坑——“虽然开源，但在商业产品上并不免费”。随着Arm Cortex M架构系列芯片的兴起，这个大坑直接导致它在2016年被Silicon Labs公司收购，并促进了FreeRTOS的发展。

FreeRTOS诞生于2003年，按照开源、免费的策略发布，可用于任何商业和非商业场合。2004年，ARM公司推出第一款基于ARMv7M架构的Cortex-M3 IP核，主打高性价比的MCU市场。2006年，美国德州仪器TI公司推出了第一款基于ARM Cortex-M3的MCU，随后，意法半导体、恩智浦、飞思卡尔、爱特梅尔等欧美厂商相继推出了基于ARM Cortex-M的MCU，出于性价比的考虑，这些厂商都选择了FreeRTOS作为芯片默认搭载的嵌入式操作系统，如果考虑到国内对这些厂家MCU的大量使用，已经隐隐有了当初Intel与Windows结成Wintel联盟的架势，对我国物联网产业的威胁不言而喻。

RT-Thread是国内的一款嵌入式操作系统，诞生于2006年，许可证类似FreeRTOS，以开源、免费的方式进行发布。与FreeRTOS和uC/OS不同的是，RT-Thread发布之初包含了网络、文件系统、GUI界面等组件的中间件平台。经过短暂的过渡期，2009年开始支持Cortex M的MCU，获得了大量开发者的认可和支持。2011年后，由于其成熟稳定、组件丰富的特点被广泛应用于工业控制、电力、新能源、高铁、医疗设备、水利、消费电子等行业。

LiteOS是华为在2015华为网络大会上发布的敏捷网络3.0中的一个轻量级的物联网操作系统，以轻量级、低功耗 、互联互通、安全等关键能力，为开发者提供 “一站式” 完整软件平台，有效降低开发门槛、缩短开发周期。LiteOS 主要应用于智能家居、可穿戴式、车联网、工业互联网等 IoT 领域的智能硬件，同时可与LiteOS生态圈内的硬件互联互通，提高用户体验。

图：四款嵌入式操作系统的技术和生态对比

从以上的对比表格可以看出，国产OS在技术水平和生态支持上已经完全不逊色于国外的FreeRTOS和uC/OS，在多个方面还比它们有更好的表现。

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国产物联网操作系统大有可为

自2014年起，国内MCU芯片和无线SoC厂商开始崛起，如兆易创新、乐鑫、Realtek、富瀚微、灵动微等企业也推出了一系列高性价比的芯片。物联网市场的兴起，导致嵌入式操作系统市场产生了新的变化。

一方面，国内芯片厂商对选择嵌入式操作系统有了自主权；另一方面，物联网的兴起对嵌入式操作系统提出了更高的要求，国外的uC/OS和FreeRTOS作为传统的嵌入式操作系统，仅有一个内核，很难满足对于联网、存储、安全、低功耗等多方面的需求。

从市场应用上看，uC/OS拥有较多开发者，但市场份额正大幅降低；FreeRTOS由于早期被国外MCU大厂采用，目前的市占率最高；LiteOS被华为设备大量采用，但在第三方设备中还鲜有商用；RT-Thread作为国产嵌入式OS，发展时间最长，已经拥有相当高的装机量，且横跨多个应用领域。

尽管uC/OS也正在全力进军IoT，但其日渐式微的趋势非常明显，内核和中间层软件都要收费，在国内应该是再难有作为了。FreeRTOS拥有最好的生态基础，开发者数量多，市占率最高，但绝大多数企业只是使用了它的一个内核，这意味着它的生态基础极为不牢靠。

华为有意把LiteOS打造成主流的IoTOS，且投入了较多的资源给予推广和支持。但是推出后两年多，也仅仅开源了内核和极少数组件，得到的芯片厂商支持也比较少，不免让人对LiteOS的前途有些许担心。希望华为能加大研发和软件开放力度，给予开发者和合作伙伴更多的信心。

RT-Thread在国内也拥有较好的生态基础和一定开发者拥趸。其成熟、高可扩展性、中间组件丰富易用的特点极大满足了如今的市场需求，且一直定位于全软件平台，是一款较为完整、优质的IoTOS。凭借其品牌知名度以及本地化优势，已成为角逐未来主流IoTOS的有力竞争者之一。

国产物联网芯片的逐渐崛起，产业链持续增强的优势，都为国产IoTOS的成功提供了良好的机遇和土壤。我们祝愿，国内厂商能耐住寂寞、踏实前行、勇于创新、相互提携，实现物联网时代自主IoTOS的梦想，PC和移动互联网时代我们在操作系统上受制于人的局面不再上演。