人工智能+云计算（suàn）+大数据+5G带来的万物互联的操作系统的怎样的？

我们发（fā）现在历史发展的关（guān）键节（jiē）点上，往往会（huì）出现最符合当下需求的操作系（xì）统，使得ICT技术的进步可以影响到更广泛的（de）用户群体和更广泛的应（yīng）用空间。

回望过去，ICT行业的（de）发展历程中出现过一代代符合当（dāng）时软（ruǎn）硬（yìng）件需求的操作系统，可（kě）以（yǐ）说操作（zuò）系统的（de）形（xíng）态体现了历史阶段下（xià）对软硬件服务的集中（zhōng）承载。从大型机（jī）时代IBM的系统，到PC互联网时代的Windows、Mac以及Linuxs系统，再到移动互联网时代的androids、ioses及WP系统（tǒng），每一个（gè）大时代（dài）中往往（wǎng）只有（yǒu）少数的操作系（xì）统可以脱颖而出形（xíng）成不（bú）可逆转的生态。

在1984年前，基于命令行（háng）终（zhōng）端的操作系统限制（zhì）了不（bú）懂编程语言的普通人接触个人电脑，计（jì）算机技术被（bèi）锁在科研机（jī）构和企业级别的应用中。而在苹果（Mac OS 1.0）和微软（Windows 1.0）分别推出可视化图形（xíng）操作的操作系统后，图形化界（jiè）面极大的降低了普通人使用（yòng）电脑的门槛，促进了个人电脑的普及。

而在移（yí）动（dòng）端，2007年前后的诺基亚、 三星、索爱（ài）等头部公（gōng）司的手机形态发展（zhǎn）已经到了一种无法进步的状态。苹果并没有发明智能机（jī），但苹（píng）果首创的ioses操作系统（tǒng）和电容屏交互真（zhēn）正定义（yì）了智能机之（zhī）后（hòu）的发展形（xíng）态。在苹果（guǒ）ioses系统之后，谷歌以androids系统开源（yuán）的（de）形式广泛联（lián）合硬件开发商、软件（jiàn）开发商及电信运营商，抢占（zhàn）了除（chú）苹果（guǒ）外的大部分智能机市场，成为全（quán）球范（fàn）围内手（shǒu）机及（jí）平板等硬（yìng）件背后（hòu）搭（dā）载最（zuì）多的操（cāo）作系统。可以说，适应了（le）移（yí）动（dòng）设（shè）备的安卓及ioses系统极大的促进了手机的进化，对移（yí）动互联网时代的到来有很大的贡献（xiàn）。而（ér）传统PC时代的操作系统（tǒng）霸主微软也于2010年推出了（le）Windows phones（简称WP）手机（jī）操作系统进行追赶，但（dàn）由于在（zài）生态层面落（luò）后的太多，没有硬件厂商支持和软件生态薄弱，终究无（wú）法实现对安（ān）卓和ioses系统的追（zhuī）赶（gǎn）。

AI+云计算+5G带来（lái）的万物互联场景（jǐng）革（gé）命，会需要（yào）什么样的（de）操作系统？

从本地电脑到PC互联网（wǎng），再到移（yí）动互联网（wǎng）时代，技术的每次提升都在加强人与人之间信（xìn）息交流的效率和（hé）。而5G时代的到来，很可能将彻底改变人与终端设备之间（jiān）的关系。数据传输速率（lǜ）提（tí）升百倍，可接（jiē）入的终端（duān）设备数量大大提升，以及更（gèng）可靠的连接（jiē）和低时延，将使得（dé）人类（lèi）进入到万物互联时（shí）代。因此我们认为新技术需要下一代操作系统的出现。

同时，云计算、人工智能（néng）以及大数据等一批新技术的逐渐完善（shàn），正开始改变人机交互（hù）模式和使用场景（jǐng）的扩展。大数据使（shǐ）得海量数据（jù）得以沉（chén）淀，云计（jì）算使得海（hǎi）量数据的运算（suàn）可以不仅仅依靠（kào）终端设备的有限（xiàn）算力，人（rén）工（gōng）智能则通过数据积（jī）累，赋予（yǔ）了机器接近于人类的思（sī）考能力。

那么AI+云计（jì）算+5G对下一代操作系统提出了哪些方（fāng）面的需求？

首先（xiān），这种（zhǒng）操作系（xì）统要（yào）有多终端部署的弹（dàn）性能（néng）力。万物互联时代，手机将会（huì）是最主要的交（jiāo）互入口，结合智能手（shǒu）表、耳（ěr）机、眼（yǎn）镜等可穿戴设备作为辅助入口，汽车、大屏、音箱（xiāng）、摄像头及智能家居等都会不同程度的受到操作系统的覆盖，这（zhè）就需要操（cāo）作系统具备（bèi）跨终端的部署能力。这一（yī）点需（xū）要分布（bù）式软总线（xiàn）及（jí）微内核来予以实现。

其次，物联网使用场景下提高（gāo）了（le）操作系统在时延及多任务处理（lǐ）方面的要求。在某些对交互（hù）质量要求较高的使用场景下（比如AR/VR），硬实时，低时延是必需达（dá）到的条件。

第三（sān）点，多终端互动下，安（ān）全问题（tí）比以前更突出（chū），操作系统需要在（zài）底层（céng）确保（bǎo）受到网（wǎng）络攻（gōng）击（jī）时的安全性。目前行业内认可的解（jiě）决多（duō）终（zhōng）端安全问题的（de）方式是微（wēi）内核+可信（xìn）执行环（huán）境（TEE，Trusted Execution Environment）。微内核结（jié）构将操作系统划分成小的、良好定义的模块，只有其中一个（gè）模块–微内核运（yùn）行在内核态上（shàng），显（xiǎn）著降低被攻击的可（kě）能。可信执行环境（jìng）则是开辟（pì）出移动设备主（zhǔ）处理（lǐ）器上的安全区域，其（qí）通过提供一个隔离的（de）执（zhí）行（háng）环（huán）境，运用（yòng）形式化数学（xué）方法，达到从源（yuán）头验证系统正确、无（wú）漏洞的目（mù）的。

最后，万物互联（lián）的（de）终端设备根本无法（fǎ）由有限的几家厂商来提供（gòng）软硬件生态（tài），开发者及应用生态的建（jiàn）立对操作系统提出（chū）了新的（de）挑战（zhàn）。开源是毋庸置疑（yí）的，封闭式系统开发的商（shāng）业模式（shì）在移动互联（lián）时代就（jiù）被推（tuī）翻。下（xià）一（yī）代操作系统一定会需要（yào）远（yuǎn）超出移动互联（lián）时代的生（shēng）态协同能力。开源基金会、开源社区、技术标（biāo）准、领先（xiān）的编译（yì）器一个（gè）都不可（kě）少。

市场扫（sǎo）描，谁最有可能在下一代操作系统中占（zhàn）据领先

操作系统市（shì）场的竞争非常残酷，从历史数据来看，服（fú）务器端操作（zuò）系统Linux占（zhàn）据大壁江山，微软Windows Server位居第二；PC端Windows占据80%的市场份（fèn）额，MacOS几乎（hū）占据（jù）了剩余的20%；手机端androids占据76%的市场份（fèn）额，ioses占（zhàn）据22%。无一例外的，各场景下的操作系统市（shì）场都（dōu）呈（chéng）现出（chū）第一（yī）名（míng）遥遥领先的形态。

根据Fuchsia中文社（shè）区信息，截止3月31日距（jù）离其发布还有38天

下一代操作（zuò）系（xì）统（tǒng）首先（xiān）还是得看目前领（lǐng）先者谷歌的反应和布局。谷歌目（mù）前正致力（lì）于提供将（jiāng）安卓和ChromeOS合二为（wéi）一的系统——Fuchsia OS。而距离Fuchsia OS 的（de）预期发布也（yě）仅（jǐn）剩下38天（tiān）的时间。据此前（qián）透露出来的信息，谷歌Fuchsia面向大一统的全应用领域，以 Zircon 为微（wēi）内核（hé），底层系统模块化，具备原（yuán）生进程沙箱，Vulkan 图（tú）形接口，3D 桌面渲染 Scenic。截（jié）止目前，已经有索尼、三星（xīng）、华为、OPPO、Vivo、夏（xià）普、ARM、高（gāo）通（tōng）、联发科、Imagination Technologies、意法半（bàn）导体、小米、清华紫光展讯、GlobalEdge Software这14家手（shǒu）机和智能（néng）终端相关产品厂商（shāng）宣布（bù）加入到Fuchsia OS生态中。

另一个值（zhí）得关注的操（cāo）作系统是华为于（yú）2019年8月推出的鸿蒙OS（HarmonyOS）。据（jù）华为官方（fāng）称，鸿蒙OS是第一款基于微内核的全场景分布式OS，将（jiāng）会以开源的形式（shì）部署在华为1+8+N的万物互联（lián）战（zhàn）略中。该项目从2012年（nián）开始在上海交（jiāo）通（tōng）大学规划，并（bìng）于2019年完（wán）成百万部搭载（zǎi）有自研“鸿（hóng）蒙（méng）”操作（zuò）系（xì）统的（de）手机进行了测试。另（lìng）外，在2020年鸿蒙（méng）OS会实（shí）现全面开源。

从鸿蒙目前发布的架构图来看，其内核部分还是（shì）部分依赖于Linux内核（hé）和（hé）此前（qián）华为推出轻量版物联网系统（tǒng）LiteOS，但其（qí）也（yě）表示在之后（hòu）的开发迭代中将逐（zhú）渐用自己的华为微（wēi）内核替代掉冗余（yú）问题严重的（de）Linux内核，以及（jí）融（róng）合（hé）现有的物联（lián）网系统LiteOS。

鸿（hóng）蒙OS发布会上提及（jí）的微内（nèi）核扩展计划

在配合操作系（xì）统的生态建设上，华为的工具主（zhǔ）要（yào）集中在（zài）华为HiAI核心驱动（dòng）、华为Hilink智（zhì）能（néng）家居平台以及华为快（kuài）服务智慧平台Ability Gallery 上（shàng）。华为作为国内（nèi）对“云-管-端”全面覆盖战略执行意志最坚强（qiáng）的公（gōng）司，全面（miàn）融合（hé）的操作系统将会是其（qí）服务输出的必须载体。但（dàn）究（jiū）竟能（néng）发展（zhǎn）的如何还（hái）有待时间。

苹果作为PC和移动时代市场的领先（xiān）者，在物联网（wǎng）时（shí）代（dài）也有新的操作系统出现，比如基（jī）于ioses系统适（shì）配智能手表的watchOS，适配平板的ipadsOS，以及（jí）即将（jiāng）于2020年发布的（de）Sirioses。此外，苹果在智能家居领域也（yě）布局了HomeKit平台。但HomeKit相对封闭的特征也导致了在兼容（róng）数（shù）量上落后于谷歌及亚（yà）马（mǎ）逊，截止2019年10月，HomeKit可接入450余种设备（bèi），而谷歌及亚马逊的智能家居平（píng）台则（zé）支持（chí）上万种设（shè）备连入。但截止（zhǐ）目前， 并没有发（fā）现（xiàn）关于苹果有基于物（wù）联网的统（tǒng）一操作系统信息（xī）。

互联网（wǎng）公司阿里（lǐ）巴巴也有一款面向多终端的物联网操作系统Alioses。其中Alioses主要（yào）面向于汽车TVPAD智能手机（jī）等对CPU运算要求较高的（de）IoT设备，从YunOS发展而来。Alioses Things则以低功耗、低内存的特点应（yīng）用于各类小型IoT设（shè）备（bèi）上，支持终端设（shè）备（bèi）连接（jiē）到 阿里（lǐ）云link上。目前Alioses的最主要发（fā）力点（diǎn）在车载（zǎi）智能系统上，希望占（zhàn）据智（zhì）能汽车（chē）时代的入口。Alioses Things 3.0也于2019年9月在云（yún）栖大（dà）会上发布（bù），具备全新开发（fā）模式（shì）、在线裁剪（jiǎn）工（gōng）具、应用与内核分离、脚本语言（yán）支持、本地AI框架等特（tè）性（xìng）。

另一家（jiā）互联网巨（jù）头（tóu），腾讯也在2019年推出了其面（miàn）向物联网领域（yù）开发的实时（shí）操作系统TencentOS Tiny，采用精（jīng）简的 RTOS 内（nèi）核，内核组（zǔ）件可裁剪可配（pèi）置，可快速移植到多种主流 MCU上，同时也帮助物联（lián）网终端设备及业务快速接入腾讯（xùn）云物联网平台（tái）。根据TencentOS Tiny在Github上的信息，其优势体现在小体积（RAM 0.6KB，ROM 1.8KB）、低功耗（休眠最低功耗低至2 uA ）、集成主流（liú）IoT协议（yì）栈（zhàn） 多种通信（xìn）模组SAL层适配框架（jià）、可移（yí）植性高（内核（hé）及IoT组（zǔ）件高（gāo）度解耦，提供标准适配层 提供自动化移植工具，提升开（kāi）发效（xiào）率）、安全架（jià）构可靠上。

万物互联（lián）时代（dài）将至未至，我们明显的（de）感知到无（wú）论是消费电子巨头（tóu）、通信巨头还是互联网巨头（tóu）都（dōu）在（zài）加速布局下（xià）一个（gè）时（shí）代的操作系统，这里面还有非（fēi）常多面向物联网时代的操作系统在前文中（zhōng）没（méi）能提及（比（bǐ）如百度研（yán）发的基于语（yǔ）音交互、知识图（tú）谱（pǔ）的对话式（shì）AI操（cāo）作系统DuerOS，以及众多（duō）存在（zài）已久（jiǔ）的开源物（wù）联网操（cāo）作（zuò）系统）。

在下一个（gè）时代真正到来之（zhī）前，技术的发展往往会经历徘徊，必须得承认下一代（dài）的操作（zuò）系统（tǒng）的研发难度和生态建立过程都是（shì）充满了挑战和不确（què）定性的。