文章大纲
万物互联时代的战略制高点
操作系统历史经验回顾
物联网操作系统代表类型及案例
互联时代
万物互联时代的战略制高点
信息化发展已从计算机时代、互联网时代发展到物联网时代,联网要求由“人人相连”变为“人物交互”,物联网产业处于快速成长期。
20世纪60年代,美国四所大学的超级计算机开始采用TCP/IP协议联机,正式拉开了互联网时代的序幕。经过60余年的发展,设备网络互连已从大型计算机时代发展到个人计算机时代,我们现在正处于移动计算时代和万物互联时代的过渡阶段,软件及硬件设备发生了翻天覆地的变化,联网的要求由之前的“人与人”相连转变为“人与人”及“人与物”相连。近十年来,全球PC和智能手机的出货量为百万级别,而物联网的设备连接量达到了百亿级别,物联网因其应用广泛性、用户友好性、生态完整性而具有巨大的发展潜力。
硬件更迭和价格下降推动终端生态的普及
进一步推动物联网产业的发展
物联网的海量终端上,硬件成本问题永远是重大考验之一。微控制器(MCU)、MEMS传感器和无线通讯模组成本的逐年下降从成本端推动行业发展。MCU在性能提升和价格下降的道路上不断前进,寄存器位数从4位、8位、16位到今天主流的32位MCU,主频则从8MHz、16MHz发展到现在的几百MHz。据ICInsights预计,MCU的平均单价在未来3年内会逐渐下降。价格不断下降的高性能MCU将为物联网应用提供更多可能。
传感器和无线通讯模组行业的发展呈现出相似的趋势。NB-IoT模组及Wi-Fi模组的价格在近年发生剧烈下降,分别自5年前的几十元下降到近期的10-20元附近,成为中远距离和近距离场景的最经济选择。全球传感器平均单价持续走低,自年以来下降幅度超过%。
物联网十年发展不及预期,软硬件紧密耦合带来生态壁垒,物联网操作系统是破局关键。
从年的第一台联网设备开始,物联网已经走过了近40年。在年左右,爱立信、IBM、思科、Gartner对物联网产业的发展相当乐观,普遍预测至年全球将有亿台联网设备。但时间真的来到年,我们发现联网设备数量这一最关键指标的达成率低于预期,Gartner给出的年预计亿连接数量,远低于10年前的预期水平。
我们发现物联网发展不及预期重要原因之一是上层软件应用开发和底层硬件紧密耦合,很难由第三方开发者为硬件开发应用。这导致物联网软件应用迭代慢、成本高,生态闭塞。
区别于传统操作系统,物联网在操作系统领域需要易拓展、跨平台、低成本、强安全、稳连接的新要求。
物联网的终端设备数量呈现指数型上涨,物联网终端软件复杂度的提升势在必行。物联网开发平台也需要具备一套对软件开发者更友好的、相对统一的操作系统,使软件开发过程从硬件开发中解耦出来。只需要基于操作系统,即可快速开发上层应用。
广义物联网操作系统上承落地应用
下接海量终端
物联网产业如果按照功能进行分层,可以划分为感知层、网络层、平台层和应用层。感知层相当于物联网系统的五官和四肢,负责前端数据的收集;网络层相当于神经纤维,用于高速传递数据和信息;平台层相当于小脑和大脑,连接管理平台确保物联网系统自主运行,而操作系统则确保智能应用有运行的基底。广义的操作系统是云端PaaS平台和端侧系统的统一和融合。从市场分额占比来看,平台层占有物联网大约20%市场。综合技术因素和市场规模,操作系统是物联网发展的重要一环。
狭义操作系统协同软硬件资源
提高终端效率
操作系统是硬件资源和软件应用之间的桥梁,对于复杂的底层硬件资源而言,软件开发者必须通过操作系统的指令和接口进行调用。通过操作系统可实现以下几方面的功能。
尽量有效、合理地组织和管理计算机的各种软硬件资源;
合理地组织计算机的工作进程,控制程序的执行并在程序执行的过程中向程序提供各种各样的服务功能;
用各种各样的方式使得用户能够非常灵活、方便地使用计算机,采用各种各样的技术使整个计算机系统能够高效率地运行。
终端应用碎片化
物联网操作系统市场需求大
碎片化是物联网终端发展的最重要特征之一。从本质上来讲,有多少种终端设备就应该有多少种上层应用。万物互联时代不仅仅是物与物之间的实时通讯,也包含了相当部分的人与物无缝互动。云侧和端侧的功能需要去同时实现物与物实时通讯及人与物的无缝互动。我们判断,在智慧城市、工业应用等场景中,云端平台的赋能将发挥更大的作用,而在室内智能和消费电子场景,人与物的无缝互动是未来重点