万物互联时代的操作系统研究
万物互联时代的操作系统深度研究
万物互联时代的操作系统（深度研究）本文选自亿欧智库，详细解读了万物互联时代物联OS现状和技术架构。
下载地址：万物互联时代的操作系统文章来源：万物互联时代的操作系统（深度研究）物联网操作系统尚处于发展早期阶段，呈现出碎片化状态。
目前市场中存在着不同来源的物联网操作系统：有从原有嵌入式操作系统改进而来的，也有从通用系统裁剪而来的，还有面向物联网需要完全从零发展而来的。
不同行业背景的厂商（操作系统大厂、硬件厂商、云计算服务厂商等）从自身业务需求出发进行探索。
我们判断尽管目前物联网市场中操作系统的市场占有率较为分散，但未来有可能出现几个垄断具体业务场景或生态的主导型物联网操作系统。
Windows操作系统与Intel CPU组成的个人计算机架构，称霸了桌面端20余年。
软件和硬件之间的协同进步关系使得Wintel双方在各自领域都获得了竞争优势，Intel则成为整个半导体产业中技术实力最强的企业。
Wintel联盟为个人电脑的推广和使用做出了重大贡献，但也存在不同程度的排他性。
Linux操作系统起源于1991年，从创始之初就采用内核开源的模式吸引个人和开发团体参与到开源社区的代码贡献中。
到目前为止，Linux已经形成成熟的开源社区，汇聚了一大批开发者，Linux模式很好地印证了以开源基金会、开源社区和开源贡献方为主要参与方的模式也可以为全社会贡献高性能的底层软件。
Linux主要由内核、shell、文件系统和应用程序四部分组成。
内核、shell和文件系统一起形成了基本的操作系统结构，它们使得用户可以运行程序、管理文件并使用系统。
正是受益于Linux内核的开放性和自定义程度高，相比 Windows 等闭源系统，开发者使用计算机资源时具有更高自由度，因此在服务器及嵌入式等开发者使用居多的场景下拥有很高的市场占有率。
Windows Phone的历史最早可追溯到1996年研发的PDA系统WinCE，桌面操作系统赢家微软早已开始布局移动端——能够随身携带的袖珍型个人计算机。
操作系统在物联网中的作用
操作系统在物联网中的作用随着科技的不断发展，物联网已经成为了人们生活中的重要组成部分。
物联网是指通过互联网将各种设备连接起来，实现信息的互通和共享。
而操作系统正是物联网中不可或缺的关键技术之一。
本文将探讨操作系统在物联网中的作用。
首先，操作系统在物联网中起着数据管理的作用。
在物联网中，各种设备不仅可以相互通信，还能够产生大量的数据。
而操作系统可以帮助管理这些数据，包括数据的收集、存储、处理和传输等。
通过操作系统，物联网可以实现对数据的高效管理，确保数据的安全性和完整性。
其次，操作系统在物联网中负责设备的管理和控制。
物联网中的各种设备可以是各种各样的，如传感器、智能家居设备、智能穿戴设备等。
而操作系统可以通过设备管理和控制的功能来对这些设备进行监控和操作。
通过操作系统，我们可以对设备进行集中管理，实现设备的协同工作，提升物联网系统的整体效能。
操作系统还在物联网中起着资源调度的作用。
物联网中的各种设备需要共享有限的资源，如计算资源、存储资源和网络带宽等。
而操作系统可以通过资源调度的功能，根据不同设备的需求来合理分配资源，提高资源的利用率。
通过操作系统的资源调度，物联网可以更加高效地运行，提升整体性能。
另外，操作系统在物联网中也扮演着安全保障的角色。
物联网中的设备众多，并且存在连接的风险。
而操作系统可以通过安全策略和机制来保护物联网系统的安全。
操作系统可以监控设备的行为，并对异常行为进行识别和阻止。
通过操作系统的安全保障措施，物联网可以有效防范各种网络安全威胁，确保系统的稳定与安全。
此外，操作系统还在物联网中负责用户接口的管理。
物联网中的使用者可能是普通用户、开发人员或管理员等不同角色，而操作系统可以通过提供友好的用户接口，使他们能够方便地进行操作和管理。
操作系统能够为不同用户提供不同的权限和功能，确保用户能够安全便捷地使用物联网系统。
综上所述，操作系统在物联网中起着数据管理、设备管理和控制、资源调度、安全保障以及用户接口管理的重要作用。
浅析万物互联及其关键技术
浅析万物互联及其关键技术万物互联（Internet of Things，IoT）是指通过各种传感器技术、网络连接和数据处理技术，让物品相互连接，并能够进行数据交换和联动操作的一种新兴技术。
它使得各种物品可以通过互联网进行信息交流和智能控制，进而实现更加高效、便捷的生产和生活方式。
在当今信息技术飞速发展的时代，万物互联已经渗透到了各个领域，成为推动社会发展和经济变革的重要力量。
万物互联的核心理念是“让万物具备智能感知和智能决策的能力”，这种理念的实现离不开一些关键技术。
本文将对万物互联的关键技术进行浅析，展望未来万物互联的发展趋势。
一、传感技术传感技术是实现万物互联的基础。
通过各种类型的传感器，可以实现对环境、设备和物品的监测和感知。
传感器可以采集温度、湿度、光线、压力、声音等各种环境参数，也可以检测设备运行状态、物品位置等信息，并将这些信息转化为数字信号或者模拟信号，供其他设备或者系统进行处理和分析。
传感技术的发展对于万物互联具有重要意义，它使得环境与设备的信息获取更加便捷和可靠，为智能决策和控制打下了坚实基础。
未来，随着传感器技术的不断创新和完善，传感网络将成为万物互联的关键环节，为各种应用场景提供更加精准、全面的数据支持。
二、通信技术通信技术是实现万物互联的桥梁。
随着5G、物联网通信技术的快速发展，各种物品可以方便地通过网络进行连接和通信。
这种高速、低时延的通信技术，为万物互联提供了更加广阔的空间和更快的数据传输速度，可以满足各种物品之间大数据交换和实时控制的需求。
物联网通信技术不仅可以实现物品与物品之间的通信，更可以将传感器采集的数据传输到云端进行处理和分析，实现对物品、设备的远程监控和控制。
通信技术的发展也为实现全球范围内的物品互联提供了更加便捷和高效的手段，为全球物联网的发展奠定了坚实基础。
三、数据处理技术数据处理技术是实现万物互联的智能核心。
随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，物联网系统能够处理海量的传感数据，从中挖掘出有用的信息，进行高效、智能的决策和控制。
爱普适万物互联智慧操作系统
重庆金鑫智慧科技有限公司旗下软件
01 系统简介
03 系统组件
目录
02 发展历程 04 系统特点
爱普适万物互联智慧操作系统（APCOS）是由重庆金鑫智慧科技有限公司开发的在万物之间进行资源调度和 进程管理的操作系统，简称是“APCOS操作系统”。
APCOS操作系统于2018年8月23日在中国国际智能产业博览会上正式发布。基于APCOS操作系统的应用系统产 品覆盖工业、民生、政务、商业等领域，凭借万物互联优势、高效赋能能力，在工业互联和智慧城市的系统集成 中，显现出使用效果极好和建设成本极低的诸多优势，让世界各地的使用者享受到颠覆性技术创新的喜悦，实现 APCOS操作系统为全人类信息社会服务的梦想。
万物互联智慧应用开发便捷
设备和系统数据接入APCOS操作系统后，数据立即被标准化和结构化，基于普适内核计算体系的“飞靶”功 能，通过拖拉拽的方式形成万物互联智慧SaaS应用平台的各种类型模块，模块颗粒度任意设定，模块之间实现任 意嵌套和组合，轻松实现各种智慧应用。
技术自主可控，架构安全可靠
APCOS操作系统体系架构安全可靠，数据动态碎片化处理，有多重安全机制，可根据需要再叠加安全机制， 确保系统安全。
系统组件
普适内核
普适内核（core of pervasive computing）是基于普适计算构想，采用无穷框架设计理念（飞靶理论）， 解决工业互联和智慧城市应用系统中的庞大数据量、多元异构数据的实时动态计算问题，支持多动态规则、参数 与对象的关键核心技术。普适内核有单内核、同级段负载均衡多内核、跨段多内核、超级普适内核等四种工作模 式，实现万物互联中的全动态状计算目标。普适内核是APCOS操作系统的计算核心，与BCCA、S-API一起成为 APCOS操作系统的基础架构。
物联网操作系统深度分析报告
物联网操作系统深度分析报告在当今数字化、智能化的时代浪潮中，物联网（Internet of Things，IoT）正以前所未有的速度发展，并深刻地改变着我们的生活和工作方式。
而作为物联网运行的核心基础，物联网操作系统的重要性不言而喻。
它就像是物联网设备的“大脑”，负责管理和协调设备的各种功能，实现设备之间的互联互通和数据交换。
物联网操作系统具有许多独特的特点和功能。
首先，它需要具备高度的可扩展性，以适应物联网设备种类繁多、数量巨大的特点。
无论是智能家居中的智能灯泡、智能插座，还是工业领域的传感器、控制器，都需要能够在同一个操作系统框架下稳定运行。
其次，低功耗是物联网操作系统的一个关键特性。
由于许多物联网设备依靠电池供电，并且需要长时间运行，因此操作系统必须能够有效地管理设备的能源消耗，以延长电池寿命。
再者，安全性也是至关重要的。
物联网设备往往涉及到个人隐私和重要的业务数据，操作系统需要提供强大的安全机制，防止数据泄露和恶意攻击。
目前市场上存在着多种物联网操作系统，它们各自有着不同的特点和优势。
例如，Contiki 是一个开源的、高度节能的物联网操作系统，适用于资源受限的设备；而 FreeRTOS 则以其简单易用、可移植性强等特点受到广泛的关注和应用。
此外，还有像华为 LiteOS、阿里 AliOS Things 等国内厂商推出的物联网操作系统，它们在满足国内市场需求的同时，也在国际市场上逐渐崭露头角。
Contiki 操作系统采用了事件驱动的内核设计，能够在低内存和低处理能力的设备上高效运行。
它支持 IPv6 协议，为设备的网络连接提供了良好的支持。
然而，Contiki 在处理复杂任务和大规模设备管理方面可能存在一定的局限性。
FreeRTOS 则以其简洁的架构和丰富的功能模块而闻名。
它提供了任务管理、内存管理、消息队列等基本功能，并且可以轻松地移植到各种不同的硬件平台上。
但是，对于一些对安全性要求较高的应用场景，FreeRTOS 可能需要进一步的扩展和优化。
关于操作系统发展的现状和研究意义及操作系统的国内外研究现状 当前操作系统的创新之处和存在问题
东北农业大学学士学位论文学号：A********黑龙江省双青小流域水土保持工程初步设计学生姓名：***指导教师：王*所在院系：水利与建筑学院所学专业：农业水利工程研究方向：水土保持东北农业大学中国·哈尔滨2013 年 6 月Northeast Agricultural University Bachelor degree thesis Registration Number: A13090085Planning of Soil and Water Conservation Project in Shuangqing Watershed,Heilongjiang ProvinceName: Zhang Y uqingTutor: Wang MinDepartment: School of Water Conservancy and ArchitectureSpeciality: Agricultural Hydraulic EngineeringSubject: Soil and Water ConservationNortheast Agricultural UniversityHarbin, ChinaJune, 2013中文摘要水土保持的基本任务是根据国民经济的建设方针、国家规定的水土保持发展目标、各方面对水土保持的需求，以及规划范围内的条件和特点，按照自然规律和社会经济规律，提出一定时期内预防、监督、治理、开发的方向和任务，指导水土保持工作的开展。
双青小流域位于黑龙江省北安市城郊乡境内，地处松嫩平原向兴安山地过渡的中间地带,属黑土丘陵漫岗侵蚀类型区，地势波状起伏多为漫川漫岗，受区域自然环境及黑土成土因素的影响，流域内土壤侵蚀表现明显，以沟蚀为主要侵蚀形式的生态灾害逐年加剧，严重危及区域农业生态系统稳定与人民群众生命财产安全。
为了减少水土流失所造成的危害，北安市水务局采取了相应的防治措施。
Linux操作系统在物联网设备中的应用
Linux操作系统在物联网设备中的应用随着物联网技术的不断发展，越来越多的设备开始使用Linux操作系统作为其核心操作系统。
Linux操作系统以其稳定性、安全性和开放性广受欢迎，成为物联网设备的首选操作系统。
本文将重点讨论Linux操作系统在物联网设备中的应用，并探讨其在不同领域中的优势和挑战。
一、Linux操作系统的优势1. 开源性：Linux操作系统是一种开源软件，其源代码公开可查看和修改。
这使得物联网设备制造商能够根据自身需求进行定制和优化，以满足特定应用场景的要求。
2. 稳定性和可靠性：Linux操作系统以其卓越的稳定性而闻名。
在物联网设备中，稳定性至关重要，因为这些设备通常需要长时间的运行和无人值守的工作。
3. 安全性：Linux操作系统有一系列的安全功能和机制，可以有效地防止恶意攻击和数据泄露。
此外，由于其开源性，Linux操作系统的安全性可以得到全球用户的广泛审查和测试，问题可以得到及时修复。
4. 易于移植性：Linux操作系统具有广泛的移植性，可以应用于各种硬件平台。
无论是嵌入式设备、手机、智能家居还是工业自动化等领域，Linux操作系统均能提供统一的开发环境和兼容性。
二、1. 智能家居：在智能家居领域，Linux操作系统被广泛应用于智能音箱、智能摄像头、智能家电等设备中。
它能够为用户提供智能化的家居体验，并与其他设备进行协同工作。
2. 工业控制：物联网在工业自动化领域的应用越来越广泛。
Linux操作系统作为工业控制设备的核心操作系统，可以实现实时数据采集、远程控制和故障诊断等功能。
3. 智能交通：Linux操作系统在智能交通系统中的应用也非常重要。
它可以用于智能交通信号控制、车辆信息管理和智能导航系统等方面，提高道路通行效率和安全性。
4. 医疗健康：物联网在医疗健康领域的应用为医生和患者提供了更好的医疗服务。
Linux操作系统可用于医疗设备的数据收集、监控和诊断，帮助医生更准确地进行疾病判断和治疗。
什么是物联网时代的操作系统
什么是物联网时代的操作系统工控领域的思维正在改变，IT（信息技术）与OT（运营技术）的融合逐步发生，但步履滞缓。
那么，IT与OT的融合到底该如何逐步实现？有时后退一步是为了前进两步，从融合的“反面”进行思考，先做拆解和分离，从“解耦”到“封装”，再到逐步“融合”，也许是适合从经典工业控制走向工业物联网的发展道路。
在文中你将看到：1、什么是“解耦”思维？为什么说操作系统或者物联网平台是解耦思维的集大成者？2、什么是物联网的操作系统？3、解耦之后，物联网硬件能否实现“公板公模”？退一步海阔天空人们常说物联网赚不了快钱，因为物联网涉及到IT（信息技术）、CT（通信技术）和OT（运营技术）多个领域的有机交融，时间和积累的深度难有超车捷径。
首先比较一下代表CT的通信行业和代表IT的移动互联网产业。
为什么通信行业的发展慢，移动互联网能快速演进迭代？很大程度的原因在于：标准的力量。
通信行业有互联互通的基本诉求，所以它的发展要基于技术标准，制定技术标准需要多方协调统一，周期长、成本高。
而移动互联网是在开放的通信技术以及通达全球的通信网络基础上的创新，具备一点接入服务全球的能力，没必要与其他企业互联互通，最多就是做一些接口标准和API，所以更能快速迭代、迅速扩张。
而与CT通信技术相比，OT需要深入到工业领域，涉及到实体经济中身量更重的一个部分。
OT的纵深层次很多，从控制中心、工程师站，向下到交换机、网关、控制器，再向下到变频器、驱动器，然后再向下到传感器、执行单元、仪器仪表、终端设备…产品多、组合多、链条长，因此互联互通的难度更大，周期更长，成本更高。
因此谈到物联网，往往与之相关的形容词是“碎片化”和“术业有专攻”。
无论是底层的连接还是上层的应用服务，都特别强调专业化，但他们又扎根于不同的专业，即便是一家企业对物联网实施全面布局，也会将任务分派给OT、CT、IT等不同团队。
如何将他们拼接起来，让他们彼此融合？正如文初所讲，退一步海阔天空，先让他们彼此拆解和分离，做到资源和协作的最大化分离，即——“解耦”。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
研究报告
前言
前言
研究背景与目的
物联网因其宏大主题，以及巨大的应用想象空间而备受政府和企业的关注。国际电信联盟 (ITU) 对物联网的定义：“物联网主要解决物品到 物品 (Thing to Thing，T2T)，人到物品(Human to Thing，H2T)，人到人 (Human to Human，H2H) 之间的互联。”因此物联网也被视为是 继计算机、互联网之后的第三次技术革命。但由于物联网包含的软硬件技术太多，既牵涉到硬件端如传感器、通讯模组、异构芯片，也涉及 到软件层如操作系统和应用软件，行业发展遇到不少困境，行业整体呈波段式前进。 AIoT+云计算+5G的发展，使得万物互联正在逐渐成为现实，整个ICT产业可能有一次重塑的机会。数据的连接节点、传输速度、时延、处理 的规模和速度得到不断的提升，“万物互联”的AIoT将会在智能家居、智慧工厂、智慧城市等场景下均有较大表现。
桌面端：Windows系列 88.23% + Mac系列 8.9% = 97.13% 移动端：Android 74% + iOS 25%=99%
海量碎片的物联网端：分业务、分场景、分生态
云计算厂商和终端硬件设备厂商有充分的动力去推动自研物联网操作系统，“云+端”是物联网操作系统的主要竞争场；云计算厂商做 IoT OS的代表有阿里云、谷歌云、AWS、Azure等，硬件相关厂商做IoT OS的代表有华为、ARM、苹果等。技术积累和资源禀赋决定 了不同厂商的入局点不同。
EO Intelligence
4
专业术语解释
• 微内核（Micro kernel）：仅提供操作系统的最核心功能，如进程调度、进程间通信、存储管理等，而诸如文件管理、网络支持等服 务以接口形式和微内核通信。因此与宏内核相比尺寸小、可扩展性好。
• SoC：系统级芯片或片上系统（System on a Chip），国内外学术界一般倾向将SoC定义为将微处理器、模拟IP核、数字IP核和存 储器（或片外存储控制接口）集成在单一芯片上，它通常是客户定制的，或是面向特定用途的标准产品。
• 嵌入式系统（Embedded system）：以应用为中心、计算机系统为基础，软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、 体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
• 操作系统（Operating System，简称OS）：管理计算机硬件和软件资源的基础软件。操作系统需要处理内存管理、配置系统资源、 控制输入输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务。
• 实时操作系统（Real Time Operating System，简称RTOS）：操作系统的一种，系统保证在一定时间限制内完成。实时操作系统 有硬实时和软实时之分，硬实时要求在规定的时间内必须完成操作；软实时则只要按照任务的优先级，尽可能快地完成操作即可。
的交替会持续相当一段时间。 嵌入式操作系统几乎每10年会发生一次重大模态进化，目前的时间节点下来比较，很类似于2005-2008年移动操作系统的爆发前夜，当时
无论是微软、惠普&Palm、诺基亚、谷歌、三星、黑莓，还是苹果公司都在积极探索面向下一代的便携式个人计算机新形态，并最
终出现智能手机的繁荣。
EO Intelligence
3
专业术语解释
• MCU：微控制单元（Microcontroller Unit），又称单片微型计算机（Single Chip Microcomputer ）或者单片机，是把中央处理器 （CPU）的频率与规格做适当缩减，并将内存（memory）、计数器（Timer）、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边接口， 甚至LCD驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。
当前阶段应用的物联网操作系统往往呈现出轻量级系统和通用级系统并存的情况，轻量级满足低计算资源（RAM及ROM资源最小以KB 计）场景，通用级适用于计算资源较好（ RAM及ROM资源在MB以上，甚至达到GB）的物联网场景，是否会出现一种统一的IoT OS，
还是多套系统的配合实现功能，目前而言下定论还为时尚早。巨头尝试去打破操作系统这种异构状态，但前景不明朗。新老操作系统
但市场中对于面向万物互联时代的操作系统还未有充分的讨论，我们希望借助这份报告来实现对物联网操作系统（IoT OS）的定义与梳理，
提供给物联网从业人士和其他对物联网产业感兴趣的人士一些有用见解。
EO Intelligence
2
前言
前言
主要研究发现
物联网终端海量碎片化的特征，很可能使得物联网的操作系统并不像PC或手机系统具有个别企业垄断市场的局面；
一直关注于物联网产业的发展，自2018年发布《2018中国物联网应用研究报告》以来，后续又推出了深入探讨物联网技术发展及 应用的报告。《 2019年中国智慧城市发展研究报告》、《 2020中国车联网商业模式分析报告》、《 2020智能物流产业研究报告》、 《2020巨头企业物联网业务布局研究》等已发布报告从不同角度探讨物联网技术的发展。 我们也越来越关注底层技术在物联网产业发展中起到的推动力。操作系统作为重要底层软件技术之一，上承应用开发，下接海量的硬件终端， 正在吸引巨头提前布局。我们观察到国内外科技巨头都在操作系统层面有所布局，比如谷歌的Android Things和Fuchsia、阿里的AliOS和 AliOS Things、华为的LiteOS和鸿蒙OS、ARM的MbedOS等。
• 物联网操作系统（IoT OS）：目前对于IoT OS并无明确的统一定义，可以认为其是在嵌入式基础上，面向物联网开发和功能实现需 求（低功耗、通讯协议、二次开发、云端对接、高可靠等），使嵌入式系统具备网络连接和通信能力的操作系统总称。
• 宏内核（Monolithic kernel）：操作系统核心架构的一种，特性是整个核心程序都是以核心空间（Kernel Space）的身份及监管者 模式（Supervisor Mode）来运行。用户服务和内核服务运行在同一地址空间中。