作为未来商业的必争高地，物联网操作系统领域早已有了诸多玩家，Google、苹果、微软、亚马逊、arm、阿里、腾讯、华为等都做了重金布局。但是与PC、移动互联网时代不同，当前国内外并没有哪家公司能一家独大，这就从另一方面代表着只要规划的好，找准切入点，国内外公司具备拥有平等的机会在这千亿级别赛道上胜出。10月24日，第二届国产嵌入式操作系统技术与产业高质量发展论坛暨嵌入式系统联谊会主题讨论会在杭州召开，主办方特别邀请了国内从事嵌入式操作系统研究、教学、产品开发的专家和学者参与论坛的主题演讲和技术报告，共话国产操作系统的机遇与挑战。
下午场主题为：AIoT时代的物联网操作系统，由嵌入式系统联谊会秘书长何小庆主持，阿里、腾讯、指令集、海尔、中移动等多名公司代表从产业、技术、应用、对比、趋势等角度，全面为我们解读了国产物联网操作系统。电子标准院雷根：目前，国内外操作系统相关的标准还比较少
“当前操作系统相关的国家标准还比较少，”中国电子技术标准化研究院物联网研究中心网络技术研究室工程师雷根介绍，其中安全类标准有5项，技术方面的要求类标准有4项，分别占全部现行国内操作系统国家标准的28%和22%。对于操作系统核心功能（内核、框架）的标准，目前国内外是缺失状态。究其原因，雷根觉得有三点：首先，操作系统各家内核都有自己的特色，标准化技术点较少；第二，PC和移动系统架构有x86、arm、MIPS等，这些技术实现的差异较大，难于标准化；第三，事实标准居多，物联网操作系统标准正在发展初期，业界推动标准化的积极性还不够强。
因为硬件平台的碎片化、多样化，物联网操作系统要具备占用资源少、运行功耗低、支持多种物联网互联协议、安全可靠并具备组网等能力。对此，业界玩家纷纷使出大招，满足物联网应用场景要求。归纳总结起来，主要有三条技术路线：
第一，减法路线。相关厂商基于PC和移动操作系统，对物联网终端设备做裁剪，裁剪掉不必要的功能来适应物联网设备对功耗和资源的要求。这样的系统能保持底层技术架构一致，利用原商业生态快速进入市场。但是因为这样的操作系统要兼顾多种场景，难做到底层最优，也很难满足物联网新特征及需求。这个路线的主要代表是WindowsIoT Cores、Android Things。
第二，加法路线。基于原有轻量级的嵌入式操作系统添加相关通信协议等，达成物联网所需功能。这样厂商能够最终靠最小系统迭代适应多平台，低功耗控制和可靠性强。但对业务场景的支撑不足，重新构建新的生态体系困难。这个路线的主要代表是thingsqure、Contiki、Tiny OS。
第三，互联网路线。基于互联网厂家的云服务来对接自己的云平台，这样的操作系统可以与互联网紧密结合，有利于相互连通。但由于目前大多数厂商推出的物联网操作系统仅与自家服务相对应，很难做好生态共享。这个路线主要代表是AliOS Things、mbed OS、Azure RTOS。
雷根介绍，国内厂商目前主要是采用加法路线推出自己的新型轻量级嵌入式操作系统，来满足物联网应用的特定需求。但他觉得互联网路线操作系统更有弯道超车的可能。
当前，我国物联网标准化成果颇丰，这为操作系统标准的推出奠定了基础。雷根介绍，我国共发布了物联网基础共性国标56项、行业标准2项，在研标准20项，覆盖了架构、传输、互操作、网关、接口、标识、测试与评价等相关基础性标准，开展了工业、农业、林业、智能家居、智慧城市、智慧医疗、金融质押等领域的应用标准。同时，国际上已发布物联网标准26项，其中我国主导的占8项，在研标准/技术报告18项，我国主导参与的有10项。电子标准院的下一步计划就是将面向多场景应用领域，依托标准化组织与产业联盟形成标准制定、测试认证全流程解决方案，吸引上下游厂商无缝连接，建设良好生态。
物联网行业已呈井喷状态，腾讯高级工程师汪礼超介绍，为此，腾讯在整个生态链中（端侧、边缘、管道、云端）都布局了完整的产品体系，其中物联网操作系统是整个技术栈中关键部分，腾讯目前支持三个产品系列：
TencentOS Tiny ：面向资源少、低功耗物联网终端设备，主要提供设备资源管理、连接管理、端云协同功能。TencentOS Edge：为边缘侧提供云端计算能力边缘化、定位、图像、视频、AI等能力。TencentOS Server：是在腾讯运行多年的服务器级操作系统，支持管道、云端的服务。
其中，TencentOS Tiny支持业界主流的MCU芯片和模组，具有极致精简内核、超低资源占用，高效管理框架、超低电量消耗，简洁IoT架构，可以帮助开发者超快速度入手。在内核方面，TencentOS Tiny完全开源，HAL层过度封装会导致开发者学习成本提高，所以腾讯在做HAL封装时尽量做得很精简。如果没有做硬件适配，能够正常的使用原厂BSP包直接应用于TencentOS Tiny中。在通信模组框架及联网SDK方面，腾讯既支持直接提供模组作为透传的通信通道，也支持直接把软件下载模组中。目前基于TencentOS Tiny AT框架完成驱动适配的通信模组已超20款，基本覆盖主流通信模组应用场景。厂家可以基于稳定的框架通信系统，快速进行原型开发。固件升级OTA是与腾讯云平台配合完成的。具有全镜像、差分可选，提供完整性安全校验，掉电保护，固件回滚，差分升级提供差分包制作工具、全部源码开源开放等特点，是业界首个全开源免费的嵌入式差分升级方案，能够有实际效果的减少升级带宽和OTA缓存区资源占用，提供差分还原算法源代码。Tickless低功耗，汪礼超介绍，普通功耗管理模式，当系统处于“空闲”状态时，系统自动进入低功耗模式。但是仍然有“时钟滴答”，因此能在低功耗模式下逗留的时间很短。针对这样的一种情况，腾讯Tickless功耗管理模式提供非周期时钟，根据系统实时信息，直接停掉“时钟滴答”，从而节省整个系统级功耗。在安全组件方面，TencentOS Tiny做到了端云安全一体化，配合腾讯云物联网平台实现TID机制。在端侧操作层面，腾讯配合实现设备唯一性ID保障，设备证书、设备私钥、设备认证、根证书、以及密钥管理。在通信层面，腾讯则提供通信数据对称加密（TLS/DTLS），针对多种场景提供不同的安全等级。ELF Loader是TencentOS Tiny提供的对elf格式文件进行加载并执行的组件。目前支持动态加载的文件为目标文件（object）和共享目标文件（shared object）。通过这一种方式，可以把内核应用分离，按需调用，可节省内存，多APP共用地址空间。除了上述核心技术开源外，腾讯还在github上和腾讯云大学上提供了完善的教程文档和视频资源。自2019年9月18日正式开源以来，目前TencentOS Tiny已有4700+star数量，1100+fork数量，已支持60+硬件平台，包括主流的STM32全系列、NXP Kinetis/LPC系列、华大半导体、Nordic蓝牙系列、兆易GD32/GD32V、国民技术N32系列、TI MSP系列等。
针对边缘侧，腾讯布局了TencentOS Edge操作系统，该系统基于Linux内核，提供边缘容器、AIoT、媒体引擎、网关协议互转组件、以及IoT业务相关的服务。主要特征是，其支持腾讯云原生公有云及微瓴私有云，集成腾讯内部 TencentOS Server 版同源内核安全加固，能快速集成腾讯云运营系统，共享腾讯云运营服务，支持多平台，快速移植极小系统，支持定制化组件等。目前已支持的硬件平台是性能强劲的AI平台和通用性能的网关平台，AI方面如Intel、高通、树莓派等以及腾讯自研AI芯片，网关平台如STM32MP1系列和NXP imx6系列。
海尔集团优加研发负责人尹德帅表示，当前物联网操作系统架构主要关注内存管理、进程管理、进程间通信、文件系统管理、网络管理、中断处理等等，针对具体应用场景或者业务进行有关的研究。浏览当前物联网应用能够正常的看到，如森林防火无人机巡逻应用，有必要进行目标检测、区域识别、暗火辨识等功能；如高速除草机器人、无人驾驶需要高速、精准图像识别；异响检测需要高实时性，物联网应用实际上早已或多或少渗透了AI的图像识别、音视频分析等能力。
但是，AI与IoT的结合给物联网操作系统也带来了新的挑战，受限于物联网业务的浩如烟海，物联网操作系统的研究方向与内容呈现出新的挑战，这些挑战包括安全需求的多样化与动态化挑战、AI对于算力的要求与嵌入式系统算力资源受限的矛盾挑战，操作系统调度与任务管理、内存管理等如何利用AI技术的挑战等。对此，尹德帅从技术方案探索的角度试图去应对目前的挑战，并就不同的挑战给出了不同过的技术解决方案以及在实际产品中的一些探索应用：
在任务调度方面，操作系统运行在不同的应用场景对任务调度的需求不同，因而要解决任务调度算法针对不一样业务进行个性化适应问题。对此，海尔采用了K-means算法对任务进行聚类分析，把任务进行分类，根据不同分类采用不一样的调度算法。在任务特征收集时，收集到调度频率、内存申请大小及频率、运行时长、中断处理频率、任务调度顺序等信息，后台根据收集到的数据，进行任务分类，并制定优化策略，并把优化策略下载到设备端。操作系统根据最新策略来优化调度。
在任务调度优化方面，因为操作系统要根据任务关联度进行优先调度，所以要解决资源限制设备中任务调度需要用户长时间等待问题。海尔利用Apriori算法探索任务之间的关联关系，对于同时发生或者时间维度上接续发生的任务，调整任务调度顺序。通常调整TCB任务块来进行任务调度调整。
在异常任务检测方面，要解决设备运行过程中异常任务检测方法比较单一、检测维度单一的问题，海尔利用多元离群点算法进行仔细的检测，设计异常检测特征，比如堆栈、内存使用、锁的使用数量等。同时设定异常任务处理规则，利用多元离群点检测算法从多重维度对操作系统任务进行仔细的检测，提前预知危险任务并根据预设规则进行处理。
综上所述，AI在操作系统的应用无论从业务角度还是传统研究角度都有很大的用武之地，Embedded AI会成为操作系统的标准配置项，如同网络协议、文件系统一样，操作系统的研究需要AI注入新活力。
2016 年6月16 日 ，Imagination Technologies 和 Intrinsic-ID 宣布，已合作将更高的安全性带到内置Imagination IP 技术的产品中。双方合作的第一个里程碑是，Intrinsic-ID 领先的安全与验证技术现在已可支持 Imagination 的 MIPS M-class M5150 CPU，以瞄准包括 M2M、IoT 和嵌入式控制等低功耗应用。Intrinsic-ID 的实体不可仿制功能 (Physical Unclonable Function，PUF) 技术可有效地在 MIPS CPU 上设置包括设备验证与防止仿制等安全功能。 随着从消费类到汽车、工业及其它几乎各种类型的
2017年9月10日， 腾讯 领御守护计划在2017世界物联网博览会上举办“安心链接 智慧领御”发布会，宣布和 Intel 公司达成合作，并签署区块链合作框架协议。双方将共同开发区块链技术，用于 腾讯 和无锡市高新区共同成立的国内首个TUSI( 腾讯 用户安全基础设施)物联网联合实验室，以推动物联网应用场景中安全防护能力的建立。下面就随网络通信小编共同来了解一下相关联的内容吧。 腾讯移动互联网事业群副总裁吴宇表示，腾讯始终将安全视作重中之重，我们联合无锡高新区共同打造面向大数据、物联网等创新领域的腾讯TUSI物联网联合实验室，同时腾讯和 Intel 公司达成合作并签署合作意向书，共同开发区块链技术用于腾讯TUSI物联网联合实
2016年10月26日，北京讯 ARM针对物联网（IoT）推出了有史以来最全面的产品组合，将其安全性、能效、低功耗连接和设备生命周期管理提升至新境界。凭借全新的处理器、无线电技术、子系统、端到端安全以及云服务平台，ARM致力于加快物联网的全球普及速度。 ARM执行副总裁暨产品事业部门总裁Pete Hutton表示： 随着物联网技术越来越普及，是时候推出一个完整的解决方案以确保数据从传感器到服务器的安全。去年，ARM合作伙伴共出货了超过150亿颗基于ARM的芯片，创造了新的记录，其中许多应用于智能嵌入式领域。ARM技术已成为物联网的基石，而我们现在的目标在于提升其规模。为此，我们今天推出了一整套独特且全面的技术与服务，实现无缝的
随着消费者开始将日常生活中的更多方面连上网际网路，一个令人烦恼的问题来了：如果我们生活的每个部分都变 智慧 ，我们够安全吗？根据思科(Cisco Systems)的预测，到2020年全球将有500亿台连网装置，这在某种程度上预示着骇客有500亿个管道能渗透到消费的人的网路并偷取它们的个资。 在如火如荼设计突破性物联网(IoT)创新技术与发表新产品的热潮中，有两个重要的因素被抛诸脑后──安全性与隐私；如同我们最近在新闻报导中所见，骇客能入侵连网汽车、甚至连网婴儿监视器，那些都是实际存在的状况。 在笔者先前另一篇物联网安全性文章(参考连结)中，列出了几个工程师能克服物联网安全性挑战的方法，包括结合互通性、教育以及适当的设计；在这个议题有两个关键
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