2024年是智能物聯2.0的開局之年。這一新階段標志著智能物聯網從1.0時代的基礎設施建設，即實現各種設備的互聯互通，向更為高級的階段演進。
在智能物聯2.0時代，行業焦點將轉移至如何提升廣泛互聯設備的智能化水平和價值，從新基建走向新質生產力，引領我們進入以“通感智值一體化”為特征的行業新時代。
“通感智值一體化”不僅是技術層面的融合，更是一種跨學科、跨領域的綜合演進，涉及通信、感知、智能與價值的深度整合，反映了新一輪科技革命和產業變革浪潮下，對智能化需求的迅速增長和對更高效算力資源配置的緊迫需要。
隨著數據的急劇膨脹和人工智能業務的廣泛應用，既有的技術架構已無法滿足復雜的業務需求，促使技術要素從過去的彼此“協同”向深度“融合”過渡。
在這樣的大背景下，作為物聯網之“魂”的物聯網操作系統的重要性日益凸顯。
在數字化轉型的新周期中，物聯網操作系統不僅充當著技術進步的催化劑，也是實現高效、自動化及智能化運營的核心支柱。它通過賦予設備智能化的操作能力，以及為企業決策提供數據支撐，在推動產業數字化轉型的進程中扮演著不可或缺的角色。
相比人們常見的終端操作系統，物聯網操作系統在內涵和特色上有何不同？其市場發展模式有何特點？面對具有深厚技術和市場積累的國外巨頭，國產廠商在用怎樣的產品策略破局？這一過程中國產廠商又面臨哪些挑戰和機遇？本文將就這些問題展開討論。
物聯網操作系統的內涵及主要類型
物聯網操作系統是專為物聯網領域設計的軟件平臺，旨在協調和管理連接物聯網的各種設備。不同于傳統意義上的操作系統，物聯網操作系統是一個能夠支持從感知層到應用層各種嵌入式設備的復雜系統。
物聯網操作系統的核心功能在于實現設備的互聯互通，支持數據的采集、傳輸、處理，以及與云平臺的無縫連接。它需要適應物聯網中異構硬件的差異性，通過靈活的架構設計實現對各種硬件設備的支持。
物聯網操作系統與傳統的移動和桌面操作系統在設計理念、目標應用以及功能需求上有著根本的區別。
物聯網操作系統專為物聯網設備設計，強調在資源受限的環境下實現設備間的高效通信、數據處理能力和網絡連接。
這些操作系統大多是輕量級的，專注于能效管理、實時性以及支持多種網絡通信協議，以適應各種物聯網場景。
相比之下，傳統的移動和桌面操作系統旨在提供豐富的用戶體驗，支持復雜的應用程序和多任務處理，運行在資源相對充裕的設備上。
在功能實現上，物聯網操作系統需要優化資源配置與管理，確保低功耗運行并滿足嚴格的實時性要求，這對電池供電或能源受限的設備尤為關鍵。
此外，考慮到物聯網設備廣泛分布和網絡連接的需要，這些操作系統內置了輕量級M2M通信協議，以及針對物聯網應用場景設計的安全特性。
傳統操作系統則更加注重提升整體性能、用戶界面的豐富性以及廣泛的應用程序支持，能耗和實時性雖受關注但不如物聯網場景下的需求緊迫。
物聯網應用場景的多樣性導致了物聯網終端的復雜多樣，進而催生了各式各樣的物聯網操作系統。億歐研究院發布的《2022年中國物聯網操作系統市場研究白皮書》中將物聯網操作系統分為四種類型：
基于傳統嵌入式RTOS發展而來：代表性產品有VxWorks、BlackBerry、QNX、SylixOS等，主要特征是側重于硬件層面，支持廣泛的終端設備，具有較低的硬件推廣成本。但這類系統往往存在軟硬件耦合度高、軟件開發難度大和生態封閉等問題。
基于傳統操作系統的“剪裁”和定制：代表產品有Android Things、watchOS、Windows IoT等，它們通過對傳統操作系統的修改和定制來適應物聯網應用。這類系統的優勢在于擁有成熟的軟件開發工具和龐大的開發者社區，但通常受限于原系統的冗余、歷史遺留問題、較差的低功耗適應性和低可擴展性。
專門針對物聯網研發的操作系統：代表產品有AliOS、LiteOS、FreeRTOS、ArmMbedOS、中移物聯OneOS等，這類產品專為物聯網應用設計，具備完善的聯網協議和豐富的開發資源，旨在解決物聯網終端的碎片化問題。
新一代統一型操作系統：代表產品有Fuchsia和HarmonyOS，它們代表了嵌入式系統和個人設備操作系統的進化，以統一型操作系統為理念，提供良好的擴展性和移植性。
物聯網操作系統的盈利模式及市場規模
多樣性的廠家和產品類型，決定了物聯網操作系統商業模式的多樣性。目前，主流的盈利模式包括商業授權、技術服務和增值服務三種。
商業授權模式是物聯網操作系統供應商常用的盈利方式之一。在這種模式下，操作系統的開發者或所有者將操作系統的使用權通過許可協議出售給第三方企業或開發者。這種授權可以是一次性的，也可以是基于訂閱的，訂閱可能基于時間或設備數量。
技術服務模式涉及為客戶提供專業的技術支持、定制開發、系統集成和培訓服務。這種模式特別適合那些需要特定功能或在特定領域內實現物聯網解決方案的企業。
增值服務模式通過提供超出基本操作系統功能的額外服務來創造收入，如云存儲服務、數據分析、安全服務或設備管理平臺。
在市場規模方面，根據前瞻產業研究院的數據，全球嵌入式操作系統市場持續增長，2022年市場規模約為974億美元，預計到2024年將達到1096億美元。
具體到物聯網操作系統，Verified Market Research的報告顯示，2021年全球市場規模為4億美元，占全球企業物聯網支出的0.06%。
根據翼輝提供的采訪反饋了解到，2020年中國物聯網操作系統市場規模為12.75億元，預計2023年中國物聯網操作系統市場規模將達到20.18億元。
國內廠商的探索路徑
相比于國外傳統的嵌入式系統廠家擁有長達三十多年的技術積累和領先優勢，國內的物聯網操作系統廠家普遍起步較晚，存在技術積累不足，市場布局薄弱等問題。
在此背景之下，這些國內的后起之秀們，能否充分利用新一輪科技革命和產業變革的浪潮，在國外巨頭盤踞的市場上撕開一道口子，進而徐圖擴張，構筑起屬于自己的地盤，是一個值得探討的問題。
為此，智次方·物聯網智庫采訪了中移物聯操作系統產品部副總經理李蒙先生以及中科創達物聯網事業群副總裁張智敏先生。此外，翼輝信息也通過書面反饋的方式回應了我們的部分問題。
從采訪中我們了解到，盡管國外廠家存在領先優勢，但是由于物聯網操作系統的分散性，市場并不存在類似Android和iOS這樣的壟斷性產品。國內廠家不會受到壟斷性的競爭壓力，所以依舊有很大的機會。
通過采訪，我們也了解到國內物聯網操作系統市場呈多樣性特征，各家公司的方向不完全一致。
比如，中科創達的OSWare是從應用領域入手，在開源系統OpenHarmony的基礎上，結合場景需求進行系統開發。而另外一些企業，諸如中移物聯的OneOS、華為的 LiteOS和翼輝的EdgerOS等，則是從底層技術出發，從內核開始自下而上研發全自主的操作系統。
中移物聯OneOS——自下而上的攻關之路
李蒙介紹到，盡管國外老牌玩家在技術和市場方面都擁有不小的先發優勢，但行業發展進程快，新的算法、嵌入式系統理念以及物聯網技術迭代迅速，新入場的團隊能夠更快地適應技術革新，因此擁有更多的超車機會。
相比之下，像中移物聯OneOS這樣的操作系統更為輕盈，在支持新架構方面更加靈活，從復雜性和資源投入的角度來看也更有優勢。
由于其國企背景，中移物聯擔負著解決“卡脖子”問題的獨特使命，所以中移物聯OneOS更看重自主性，包括代碼和各種知識產權的積累，選擇的是一條自下而上國產自主研發的攻關之路。
針對不同的應用需求，中移物聯OneOS開發了不同的操作系統內核。據李蒙的介紹，他們在四年多的時間里開發了三款操作系統內核，分別是專為低算力輕量級應用場景開發的OneOS Lite內核，面向復雜的物聯網應用場景、需要高算力和多個用戶進程運行場景開發的OneOS Multi內核，面向高安全性和高可靠性的場景開發的OneOS Trust內核。
原則上，以這三個內核為基座的操作系統能夠覆蓋物聯網領域的大部分場景。這也是中移物聯一開始的抱負所在，希望在各個應用領域都能提供高可靠高安全的保障。
但是，在與李蒙的對話中我們了解到，經過一番市場探索后，中移物聯對物聯網操作系統的市場現狀有了更為深刻的認識：聚焦更普遍和更具有社會價值的行業，提供更高價值的能力。
在消費領域，尤其是家居場景市場，由于商業化較早，所以該領域的主導者是以FreeRTOS 為代表的國外廠商。而且消費領域競爭激烈，后進企業很難在消費領域斬獲更大的利潤空間。
因此，中移物聯對消費市場的策略是：提供一個相對完善的開源版本，并提供與設備相關的互聯互通、人機交互、OTA更新和音視頻通話等中間件能力，在更好地為通用市場提供支持的基礎上，客戶可以根據自己的需求去選擇相關功能。
在產業領域，中移物聯會對一些重點行業投入更多的資源去給客戶提供支持。
李蒙特意提到工業領域是他們重點耕耘的領域。一方面，工業領域相對其他領域更需要IT與OT技術的融合，操作系統的重要性日益凸顯，由此需要更多元化技術廠商的合作；另一方面，在國家政策支持的戰略性新興產業中，工業作為國家支柱性產業，技術安全對國民經濟的保障作用尤為重要。
工業企業涉及諸多認證工作，而中移物聯OneOS通過了功能安全IEC 61508 SIL3和ISO 26262 ASIL D、信息安全CCRC EAL4+等多項高等級權威認證。其中功能安全認證不僅包括內核部分，還包括文件系統、Shell指令、網絡協議安全隔離層等操作系統基礎組件，大大減少了客戶后期產品認證的工作量和復雜性，這也是OneOS的核心競爭優勢之一。
中科創達OSWare——自上而下的場景適應
相比于中移物聯的OneOS，中科創達的OSWare物聯網操作系統發行版又是一條完全不同的路徑。通過與張智敏的對話，我們了解到，中科創達的OSWare本質上是一套操作系統中間件，其價值在于能夠幫助客戶實現設備跨系統環境的軟件標準化，快速研發邊緣原生以及分布式應用，幫助客戶縮短智能產品的上市周期。這也意味著中科創達的OSWare是以場景需求為出發點，將新型物聯網技術、人工智能、邊緣計算、云計算等技術融合，通過將功能模塊封裝成小開發包的組件，并在系統層進行適配，建立穩定可靠且接口統一的底層系統，滿足智能設備對于生成式AI、多種協議、互聯互通等的需求。這將使得操作系統能夠更好地適應各種不同的場景。同時，設備廠商可以專注在業務系統及應用交互體驗的開發設計。從張智敏的介紹中，我們了解到，中科創達的OSWare具備良好的的平臺兼容性，可以支持x86、ARM、RISC-V芯片架構，也可以在Android、Linux、OpenHarmony等系統之間便捷移植。據張智敏介紹，OSWare可在家居、零售、樓宇\園區、工業、交通、醫療、電力等垂直行業領域提供一站式解決方案，通過構建智能化系統幫助企業完成數字化轉型，降低運營成本、提高敏捷性并加速創新。
翼輝Edger OS——從嵌入式系統到智能邊緣計算操作系統的演進
翼輝的SylixOS是國內較早的自主研發的嵌入式實時操作系統。根據翼輝的采訪反饋，基于其自身在行業的深耕和積累，通過對市場共性需求和產業痛點的洞察，翼輝在2021年推出了基于 SylixOS 內核的下一代面向物聯網和邊緣計算的智能操作系統 —— EdgerOS 。
從翼輝的采訪反饋中了解到，EdgerOS 致力于為市場提供一套“開放、先進、便捷”的萬物互聯的技術平臺，讓客戶擺脫底層技術棧限制、降低研發成本、提高開發效率、打破巨頭壟斷，可以迅速開發出具備競爭力的物聯網產品/服務/行業方案，讓物聯網產業不僅僅是國際巨頭的池中物，也能成為中小企業的創新沃土。
此外，EdgerOS并不局限于嵌入式場景，而是提供了“云-邊-端”協同能力，旨在給用戶帶去絲滑的使用感受，實現“多用戶-多終端-多設備”的實時連接與互動。
國產廠商的挑戰與機遇
從與兩位行業專家的對話中，我們也意識到國產物聯網操作系統廠商的開拓之路充滿了坎坷與險阻。
首先，整個工業生態系統由發達經濟體企業主導，這讓國產廠商在產品推進中面臨著種種技術和協議層面的障礙。為了突破這些限制，國產廠商必須積極尋求與國際企業在技術和商業層面展開合作，以獲取關鍵技術和市場準入。
其次，為了在特定領域取得成功，建立具有代表性的應用案例至關重要。這不僅能增強客戶信任，還能吸引行業潛在客戶的注意。這一過程要求操作系統廠商與客戶保持密切溝通，深入了解客戶的產品需求，從而提供滿足這些需求的定制化解決方案。
同時，建立從0到1的代表性案例又是一個極大的挑戰，因為企業客戶在選擇供應商時極為謹慎，他們極其重視供應商的品牌知名度和歷史業績。
最后，客戶行業的高度分散性也是物聯網操作系統面臨的最大挑戰之一。不同的行業之間存在著明顯的行業壁壘，一個領域內的成功方案并不能撬動另一個行業的商業機遇。每個領域都有其特有的挑戰和需求，這要求廠商必須提供高度定制化的解決方案。也意味著行業從業者需要不斷地面對新的挑戰，每一次都要從零開始，努力攻克每一個獨立的“碉堡”。
好在，盡管面臨眾多挑戰，但國產物聯網操作系統廠商同時也站在一個巨大市場潛力的門檻上。這種潛力主要體現在兩個方面：
首先是國內工業企業在追求轉型升級過程中的巨大需求。隨著國內市場對高效、智能化生產方式的渴望日益增長，物聯網操作系統作為實現這一目標的關鍵技術，需求量將持續上升。這為國產廠商提供了廣闊的市場空間，尤其是在支持制造業智能化轉型、促進產業升級方面，國產系統因其本土化優勢，更能貼合國內企業的具體需求和應用場景。
其次，國產物聯網操作系統廠商在深入了解客戶需求、關注并快速應用新技術以及提供優質客戶服務等方面展現出顯著優勢。國產廠商通常具有更靈活的操作模式和更快的反應速度，能夠緊跟客戶需求變化，提供定制化的解決方案，從而在客戶體驗和滿意度方面建立起競爭優勢。
更重要的是，隨著國家對制造業升級和數字化轉型的大力支持，政策利好將進一步推動國產物聯網操作系統的發展。國家級的支持和鼓勵為國產廠商提供了發展的外部條件，包括資金投入、研發支持以及市場準入等多方面的優惠政策，這些都將成為推動國產物聯網操作系統廠商成長的強大動力。
寫在最后
隨著智能物聯2.0時代的到來，物聯網操作系統正站在新機遇的大門前。這一時代的核心在于擺脫過去軟硬件深度耦合的局限，打破數據孤島，實現全連接和高度智能化。
在這一背景下，傳統嵌入式操作系統國際巨頭的經驗優勢正在被逐漸稀釋，這也為國產廠商帶來了空前的發展機遇。國內物聯網操作系統廠商應當抓住這一契機，利用自身在創新能力、市場適應性以及對本土市場的深刻理解上的優勢，加速技術研發和應用場景的拓展。
參考文獻：
《物聯網操作系統安全白皮書》，中國通信標準化協會
《2022年中國物聯網操作系統市場研究白皮書》，億歐智庫
《中國軟件根技術發展白皮書（操作系統冊）》，中國軟件行業協會
《中國物聯網操作系統市場全景調研與投資潛力分析報告》，共研網
《2024-2029年全球及中國嵌入式操作系統（EOS）行業發展前景與投資戰略規劃分析報告，前瞻產業研究院
