物聯網、開源、操作系統是目前IT業界的熱門詞匯，也正是這三個詞匯構成了物聯網開源操作系統。那么，對于物聯網開源操作系統，你了解有多少呢?我們今天帶大家一起走近物聯網操作系統，同時介紹10款經典的物聯網操作系統。
*從物聯網說起*
物聯網，英文名：Internet of Things，簡稱：IoT，是互聯網概念的一種延伸，廣義是指各種物理對象之間的聯網，簡單的說，就是“物物互聯”。“物”在物聯網中，可以是各種各樣的設備，例如監測心臟功能的植入物、監測農場動物的生物芯片、內置傳感器的汽車、監測食品環境的DNA分析設備、用于消防和搜救的現場操作設備等等。
物聯網技術包括了智能電網、智能家居、智能交通和智慧城市等等概念，是一種更廣的聯網，最終目標是實現電網、家居、交通等領域網絡之間的互聯，同時提供安全性、數據分析和管理。
*操作系統是什么?*
操作系統，英文名 operating system，簡稱：OS，是一種系統軟件，位于計算機硬件和應用程序中間的一層，管理硬件和軟件資源，為計算機程序提供相關服務。所有的計算機程序包括應用程序或者固件，都需要操作系統支持。
一般來說，操作系統通常具有以下功能：進程管理、中斷、內存管理、文件系統、設備驅動、網絡、安全、輸入輸出系統。
典型的操作系統主要有windows 操作系統(微軟)、Unix及類Unix操作系統(Linux、谷歌)、mac操作系統(蘋果)。
windows 操作系統 MS-DOS 的基礎上設計的圖形操作系統，是一種閉源系統，即源代碼不開放。
而Unix及類Unix操作系統，例如FreeBSD、OpenBSD、Solaris 、Minix、Linux、QNX、谷歌的Android 操作系統(基于linux)，ubuntu，這些基本上都是開源系統，源代碼開放。
另外就是蘋果的Mac OS X 和 iOS移動設備操作系統，是以Darwin為基礎開發的，Darwin 是一種類Unix操作操作系統，蘋果的操作系統(Mac OS X 和 iOS)是閉源的，但是蘋果于2000年將 Darwin 進行開源。
什么是開源操作系統?
開源操作系統(open source operating system)，是指源代碼公開的操作系統軟件，遵循開源協議進行使用、編譯和再發布。在遵守相關開源協議的前提下，任何人都可以免費使用，隨意控制軟件的運行方式。開源操作系統最大的特點就是開放源代碼和自由定制。下面列舉開源操作系統的一些優勢：
易理解：開源操作系統源代碼公開，開發人員更容易查看理解代碼，獲取相關知識。
公開透明：操作系統漏洞和缺陷更容易曝光，同時代碼的開發和維護也是公開的。
可定制：用戶可以根據需求，依照不同的硬件平臺和應用場景進行定制。
低成本：無商業版權費，節省了相關開發管理和人力投入成本。
可持續：即使之前開發的公司因為各種原因無法支持，依靠開源社區廣大的開發人員的參與，系統還可以持續維護下去。
集思廣益：因為開源操作系統公開，可以讓更多的開發者參與開發，集中更多的智慧和想法。
*物聯網為何需要開源操作系統?*
對于物聯網發展而言，“碎片化”是主要的問題，其中芯片、傳感器、通信協議、應用場景千差萬別，“山頭林立”。比如無線通信標準，就有藍牙、Wi-Fi、ZigBee、PLC、Z-Wave、RF、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi、NB-IoT、LoRa等等。很明顯，技術方案不統一，體系結構不一致，阻礙了物聯網的發展，也局限了互聯互通的范圍。
然而，各種操作系統可以支持不同的硬件、通信標準、應用場景。開源，有利于打破技術障礙和壁壘，提高互操作性和可移植性，減小開發成本，同時也適合開源社區的開發人員參與進來。
操作系統，是物聯網中一個十分關鍵的環節，而開源更佳助推了物聯網的開放和發展。目前，開源操作系統在物聯網中的應用已經十分廣泛，以后也必將在物聯網中扮演越來越重要的角色。
*十大物聯網開源操作系統*
手機市場呈現出Android和iOS兩家獨大的局面，而在物聯網體系中，操作系統也呈現出多樣性的特點，并不是一兩種操作系統可以支持所有的物聯網設備。
所以，我們今天要重點介紹的是十大物聯網開源操作系統。(微軟的Windows 10 for IoT 和 蘋果的 iOS，雖然也是很強大，但是因為閉源，不在本文介紹之列。)
*1、Andorid Things*
Andorid Things 是谷歌上周剛推出的物聯網操作系統，是去年推出的“Brillo”操作系統的更新版本，作為 Andorid 系統的一個分支版本，類似于可穿戴和智能手表用的Andorid Wear(實際上它也是一種物聯網操作系統)。
它使用一種名為 Weave的通信協議，實現設備與云端相連，并且與谷歌助手等服務交互。Android Things 面向所有Java開發者，不管開發者有沒有移動開發經驗。該操作系統將能夠支持一系列物聯網設備的計算平臺，其中包括英特爾Edison 平臺，NXP公司的Pico平臺，以及“黑莓派3”。
*2、Contiki*
Contiki，是一個開源的、容易移植的多任務操作系統，適用于內存受限的網絡任務。Contiki 項目的作者是瑞典計算機科學研究所的網絡嵌入式系統小組的Adam Dunkels 博士。
該系統只需要幾千字節或者幾百字節的內存，就能提供多任務操作系統環境和TCP/IP支持。它已經移植并成功運行于嵌入式微控制器平臺(TI
MSP430，Atmel AVR)以及電腦、游戲機等平臺。它支持的協議有全標準 IPv6 和IPv4，以及低功耗網絡標準：6lowpan、RPL、CoAP。
*3、eLinux*
eLinux，也稱為Embedded Linux，即嵌入式Linux 操作系統，該操作系統基于Linux 內核，是Linux 對于嵌入式系統的裁剪版，支持該操作系統的廠家、芯片和產品比較廣泛。該操作系統的維基主頁提供了開發、硬件、產品、廠家、社區等一系列相關信息。
*4、FreeRTOS*
FreeRTOS 是一個迷你的實時操作系統內核，功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能、軟件定時器、協程等，可基本滿足較小系統的需要。
FreeRTOS 操作系統是完全開源你的操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點。目前，該操作系統已經數百萬設備上部署，它號稱是“市場上領先的嵌入式實時操作系統”，能夠為微控制器和微處理器提供很好的解決方案。
*5、mbed OS*
這款操作系統由ARM開發，專門為運行ARM處理器的物聯網設備而設計。它包含了C++應用程序網絡，公司也提供其他開發工具和相關的設備服務器。
默認情況下，mbed 操作系統是事件驅動的單線程架構，而非多線程(實時操作系統)環境。 這確保了它可以擴展到尺寸最小、成本最低且功耗最低的物聯網設備。
ARM在移動設備端有著強大的市場占有率，所以這款操作系統實力和前景不可小覷。
*6、Raspbian*
Raspbian 是一款基于Debian，為樹莓派硬件而設計的操作系統。這個操作系統包括一些列的基礎程序和工具，保證樹莓派硬件的運行。
*7、RIOT*
RIOT，將自己稱為“友好的物聯網操作系統”，致力于開發者友好、資源友好、物聯網友好，關鍵的功能包括C/C++支持、多線程、能量效率、部分遵守POSIX等等。RIOT 開源社區自2008年以來就啟動了。RIOT能夠在眾多平臺上運行包括嵌入式設備、PC、傳感器等。
*8、Ubuntu Core*
Ubuntu 是目前最流行的Linux 版本，而Ubuntu Core旨在將Ubuntu 帶向物聯網世界。它可以運行例如微軟Azure、 谷歌計算引擎、 亞馬遜彈性云計算服務，也可以運行在例如BeagleBone Black 和樹莓派等硬件上。
*9、Huawei LiteOS*
Huawei LiteOS 是華為面向IoT領域，構建的“統一物聯網操作系統和中間件軟件平臺”，具有輕量級(內核小于10k)、低功耗、互聯互通、安全等關鍵能力。Huawei LiteOS 目前主要應用于智能家居、穿戴式、車聯網、智能抄表、工業互聯網等 IoT 領域的智能硬件上，還可以和LiteOS生態圈內的硬件互聯互通，提高用戶體驗。
Liteos操作系統具有能耗最低，尺寸小、響應快等特點，也建立了開源社區，能夠支持的芯片例如海思的PLC芯片HCT3911、媒體芯片3798M/C、IPCamera芯片Hi3516A，以及LTE-M芯片等。
*10、Tizen*
Tizen，Linux基金會和LiMo基金會，聯合英特爾和三星電子，共同開發的開源操作系統，它可以滿足物聯網設備生態系統(包括設備制造商、手機運營商、應用開發者、獨立軟件服務提供商)的需求，應用于手機、電視、穿戴等多個產品。
Tizen底層平臺相關API按照HTML5的形式公開出來，服務將涵蓋通信、多媒體、相機、網絡、社區媒體等。三星已經售賣了幾款搭載該操作系統的產品，是它的最大支持者。
在移動互聯網時代以操作系統制勝的蘋果和谷歌，確立了自己在整個時代的江湖地位。
安卓手機市場份額超過80%，全球出貨量排得上名次的智能手機，搭載的幾乎都是安卓系統；剩余的份額則幾乎被蘋果的iOS系統獨家占有。
今年年初的華為、谷歌鬧分手，再次讓一眾玩家意識到了自主操作系統的重要性。
于是，在下一個時代，物聯網時代，物聯網操作系統就成為巨頭廠商分外關注、積極部署的一步棋。
2015年5月20日，在2015華為網絡大會上，華為發布輕量級物聯網操作系統LiteOS。
對于華為來說，研發操作系統已經不是什么秘密，據雷鋒網了解，早在2012年，華為就開始做終端設備OS，也是現在LiteOS的雛形。
研發之初，華為的終端設備OS主要應用在自家消費類產品中；可穿戴市場興起后，華為又在2014年推廣到自家手環、手表等可穿戴設備。隨著物聯網設備體量逐漸成長，種類也開始繁盛，華為看到了這一市場機遇，開始進入物聯網領域，也就有了現在的LiteOS。
之所以說LiteOS是輕量級操作系統，是因為其基礎內核體積可以裁剪至小于10K。據華為官方介紹，LiteOS遵循BSD-3開源許可協議，可廣泛應用于智能家居、個人穿戴、車聯網、城市公共服務、制造業等領域，支持ARM Cortex-M0、Cortex-M3、Cortex-M4、Cortex-M7等芯片架構，基礎內核包括任務管理、內存管理、時間管理、通信機制、中斷管理、隊列管理、事件管理、定時器等操作系統基礎組件，并可以單獨運行。
據華為內部對LPWA領域設備出貨量統計數據顯示，截止2018年，搭載華為LiteOS的NB-IoT產品出貨量超過2000萬。
關于華為LiteOS更詳盡的戰略布局及技術架構介紹，參見雷鋒網此前報道《解碼超輕量的華為LiteOS：為什么IoT需要專門的OS？》。
如果說華為早期研發的LiteOS更多是針對物聯網這一新興領域做的長線布局，那么，鴻蒙操作系統更多體現了華為在國際競爭中的戰略意義。
據華為官方稱，鴻蒙操作系統內核1.0早在2017年完成技術驗證，在今年8月的華為開發者大會上正式發布。就鴻蒙OS，華為消費者業務CEO余承東在發布會上也給出了官方定義，“基于微內核的全場景分布式OS”。
具體而言，鴻蒙OS有如下特征：
采用分布式OS架構和分布式軟總線技術，擁有公共通信平臺、分布式數據管理、分布式能力調度、虛擬外設四大能力；
通過使用確定時延引擎和高性能IPC技術解決現有系統性能不足的問題，確定時延引擎可在任務執行前分配系統中任務執行優先級；
采用微內核設計，簡化內核功能，在內核之外的用戶態盡可能多地實現系統服務，同時加入相互之間的安全保護；
配備多終端開發IDE，多語言統一編譯，分布式架構 Kit 提供屏幕布局控件以及交互的自動適配，支持控件拖拽，面向預覽的可視化編程，使開發者可以基于同一工程高效構建多端自動運行 App，實現真正的一次開發，多端部署，在跨設備之間實現共享生態。
與LiiteOS類似，華為鴻蒙操作系統同樣是開源操作系統，華為也下大力氣為其打造了包括開源的編譯器（方舟編譯器）以及各類開源平臺。
雖說鴻蒙操作系統在2019年發布，很大一部分原因是為了解決“外患”，并在發布會上正面對標安卓系統進行對比，但第一款搭載鴻蒙操作系統的硬件設備也并非此前外界所猜測的華為系的智能手機，而是榮耀智慧屏。榮耀智慧屏也在鴻蒙操作系統發布次日正式對外發布。
鴻蒙操作系統是華為為對標安卓系統在2019年部署的一個操作系統，但在這個時間點上，智能手機操作系統與物聯網操作系統的邊界已經逐漸模糊，包括部分其它品類智能硬件產品也已經開始應用安卓系統。
在華為發布鴻蒙操作系統前后，業內已有不少話題在討論華為LiteOS和鴻蒙操作系統之間的差異與關系。值得注意的是，華為消費者業務首席戰略官邵洋在今年的華為開發者大會上指出，“LiteOS后續將會融入鴻蒙OS。”
這其實也是移動互聯網時代的折疊，物聯網時代的展開和待續的時間節點。
阿里：AliOS Things第三代問世
同樣作為面向物聯網領域的輕量級嵌入式操作系統，AliOS Things在上個月的2019杭州云棲大會上剛剛發布了第三個正式版本。
AliOS Things是AliOS家族旗下面向IoT領域的高可伸縮的物聯網操作系統，2017年10月20日正式在Github上開源。
“驅動萬物智能”是阿里在2017年9月宣布操作系統戰略，發布AliOS品牌時的口號，也貫穿了之后兩年操作系統的應用及版本迭代歷路。
2017年10月，AliOS Things 1.0正式發布，自主開源RTOS內核，支持多種IoT協議棧、云端一體特性；
2018年9月，AliOS Things 2.0正式發布，適配多種芯片、傳感器，支持功能化組件，支持RTOS+Linux雙基礎OS適配不同類型設備；
2019年9月，AliOS Things 3.0正式發布，AliOS Things 3.0主要優化了AI框架，包括微內核、平頭哥最新芯片架構，并發布了AIoT激活中心。
具體而言，官方此次主要強調了高效開發運維、高可裁剪、穩定運行、自主可控、AI架構。經過前兩代版本的鋪墊，第三代AliOS Things 3.0系統具體能力升級包括：
圖形化裁剪模式，支持在線操作，通過點選可以實現操作系統定制應用；
全新應用開發框架，通過「下載AliOS Things及本地安裝、更新AliOS Studio和aos-cube工具、選擇board新建用戶項目、編寫用戶APP代碼調試下載」五步實現AIoT應用開發；
JS腳本的開發支持，不用關心硬件驅動，符合原有互聯網開發者的習慣，可運行于滿足資源需求的任意完成AliOS Things部署硬件；
安全能力，從芯片、設備身份認證、運營中心、可信執行環境四方面，通過芯片、算法、SDK、軟件框架進行安全能力配置；
音頻支持，自研uVoice音頻組件，提供語音增強算法，支持常用音頻格式解碼；
uAI框架，整合了端側主流神經網絡計算架構并提供相應API，實現本地語音識別功能，通過uVoice音頻組件實現智能語音類應用完成開發閉環。
阿里云智能產品管理部總經理、AIoT事業部產品與解決方案總經理何云飛在2019杭州云棲大會上給出了AliOS Things系統的相關應用數據：
15.6萬開發者、1億累計裝機量、300+功能組件，AIoT激活中心提供3400+AIoT激活面板、支持8種語言、滿足GDPR合規。
阿里最早在系統側的布局也可以回溯到8年前的YunOS。2010年，阿里收購猛犸科技，隨后在2012年從阿里云獨立，成為云操作系統業務。YunOS也曾在移動互聯網時代應用于智能手機，包括曾經的魅族、天語、小辣椒等都曾搭載過YunOS。隨后，YunOS也逐漸覆蓋到包括智能手環、智能電視等智能硬件。
隨著AliOS系統的推出，整合了阿里原YunOS移動端業務，也就有了現在的AliOS系統。與此同時，阿里在物聯網領域的直接布局也涵蓋芯片、模組、系統、平臺，生態化大網也已經成形。
如果就操作系統而言，騰訊起步并不晚，2015年1月，騰訊開始內測自己的操作系統Tencent OS，并在4月的2015全球移動互聯網大會上正式發布。隨后，在智能手機、智能手表等智能設備上有所應用，并在2016年5月更新到2.0版本的Tencent OS搭載到了富可視手機上。
然而，這一操作系統最終在2017年6月21日，騰訊宣布TencentOS將在2017年6月28日停止服務。騰訊TencentOS當時給出的解釋是，“因為第三方ROM市場萎縮，TencentOS要退出歷史舞臺了。”
當然，這已經是上個時代的往事。
今年9月18日，騰訊宣布將自主研發的輕量級物聯網實時操作系統TencentOS tiny正式開源，這也意味著騰訊正式加入物聯網開源系統的陣營。
具體，騰訊在Github開源首頁給出了這一系統介紹，雷鋒網整理如下：
TencentOS tiny提供精簡的 RTOS 內核，內核組件可裁剪可配置，可快速移植到多種主流 MCU (如STM32全系列)及模組芯片上。而且，基于RTOS內核提供了豐富的物聯網組件，內部集成主流物聯網協議棧（如 CoAP/MQTT/TLS/DTLS/LoRaWAN/NB-IoT 等），可助力物聯網終端設備及業務快速接入騰訊云物聯網平臺。
TencentOS tiny 提供精簡的RTOS內核，最少資源占用為RAM 0.6 KB，ROM 1.8 KB；在類似煙感和紅外等實際場景下，TencentOS tiny的資源占用僅為 RAM 2.69 KB、ROM 12.38 KB。支持任務管理、實時調度、時間管理、中斷管理、內存管理、異常處理等功能。
目前支持STM32、NXP、華大半導體、國民技術、GD32、Nordic、TI等主流MCU。當前已完成兩套官方定制開發板設計，支持全系列STM32 NUCLEO官方評估板內核移植。
騰訊這一物聯網操作系統與華為、阿里的有很多相似之處，包括在功能上的相似、在生態上的云邊端整體布局，也包括優先適配自家的開發平臺（IoT Explorer）、云服務。
不同之處在于，無論是在開源時間，還是在開源系統功能完備性上，都相較前兩家晚了些。從此次騰訊公開的開源架構圖上也可以看到，包括當下物聯網操作系統標配的OTA、JS引擎、自組網能力，騰訊仍在規劃中。
物聯網操作系統作為這個時代版圖的關鍵產物，各大玩家開始打造自己的操作系統，并圍繞自己的操作系統展開生態布局。
尤其在當下市場大環境下，使得各家更為關注物聯網操作系統。
毫無例外，華為、阿里、騰訊這三大國內互聯網廠商均在今年針對物聯網操作系統進行了重點部署：
華為先后發布的LiteOS、鴻蒙，并最終將走向融合；
阿里的AliOS Things也更新到第三代，強調自己加入了更多“AI”；
騰訊的TencentOS tiny在今年也對外開源，但還需要更多查漏補缺。
當然，物聯網操作系統這場軍備競賽必然不只有國內玩家的參與，包括國外的谷歌（Android Things）、微軟（Windows 10 IoT）、亞馬遜（FreeRTOS）、Arm（mbed OS）等都是這一領域關鍵玩家。
從這些關鍵玩家的排兵布陣可見，最終的決勝關鍵，將不只是單一的系統，而是圍繞物聯網系統和平臺的整個龐大的生態。
隨著移動互聯網時代的折疊，物聯網時代的展開和待續，物聯網操作系統這一關鍵地帶也必將迎來一場持久的惡戰。
來都來了，走啥走，留個言唄~
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