2020年是物聯網浪潮奔涌的一年，5G＋IoT的爆發迎來諸多智能商業場景的落地。在這其中，操作系統作為物聯網的「大腦」發揮了不可或缺的作用。

物聯網操作系統是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是IoT（Internet of Things），顧名思義，「物聯網就是萬物相連的互聯網」。與傳統的個人計算機或個人智能終端（智能手機、平板電腦等）上的操作系統不同，物聯網操作系統有其獨特的特征。這些特征是為了更好的服務物聯網應用而存在的，運行物聯網操作系統的終端設備，能夠與物聯網的其它層次結合的更加緊密，數據共享更加順暢，能夠大大提升物聯網的生產效率。

在本文中，OFweek維科網特地盤點、匯總了2020年最受關注的十大物聯網操作系統，一起來認識下都有哪些？

Andorid Things

Android Things是Google推出的平臺，旨在幫助Android開發者打造物聯網設備。這個平臺還支持強大的應用，例如視頻與音頻處理以及通過TensorFlow進行板載機器學習。它繼承Brillo的功能外，還增加了Android API和Google服務的支持，以及一些Android Things的支持庫。

Android Things最早是在2015年谷歌全球開發大會上出現的，谷歌對外宣布將會開發一個面向物聯網設備的安卓操作系統，一開始被命名為「Brillo」。它其實就類似安卓系統的一個分支版本，類似于面向智能手表和穿戴設備推出的Android Wear等；2016年12月，谷歌第一次對外公布了Android Things的開發者預覽版本。

根據谷歌的介紹，Android Things和手機版安卓系統一樣，也會提供大量的安卓開發接口和谷歌基礎服務，可以讓物聯網設備的開發者快速進行功能開發。據悉，谷歌圍繞物聯網設備提供的服務有「谷歌云平臺」，「谷歌Play服務」、以及「Android Studio」開發工具。

華為Lite OS

說到華為的物聯網領域布局，可能大家耳熟能詳的一個詞就是「鴻蒙」，但其實鴻蒙OS和Lite OS有所不同。

嚴格來說，目前，二者之間是包含關系，Lite OS是華為布局于物聯網設備領域的底層操作系統，而鴻蒙OS是華為布局于智能設備領域的底層操作系統，包含了Lite OS的軟件代碼，也就是說Lite OS是鴻蒙體系中的一個內核。

據了解，華為Lite OS是驅動萬物感知、互聯、智能，可廣泛應用于面向個人、家庭和行業的物聯網產品和解決方案。其具備創新式系統設計，可最大限度降低系統功耗，在特定場景下，能減少60％功耗開銷；能提供E2E物聯網領域性技術棧，快速構建不同應用場景下的TurnKey解決方案；可復制華為在消費者、運營商和企業領域成功商業實踐和優秀經驗，助力合作伙伴商業成功。

華為Lite OS基礎內核支持任務管理、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，更好地支持低功耗場景，支持tickless機制，支持定時器對齊。同時提供端云協同能力，集成了LwM2M、CoAP、mbedtls、LwIP全套IoT互聯協議棧，且在LwM2M的基礎上，提供了Agent Tiny模塊，用戶只需關注自身的應用，而不必關注LwM2M實現細節，直接使用Agent Tiny封裝的接口即可簡單快速實現與云平臺安全可靠的連接。

RTX

RTX是ARM公司的一款嵌入式實時操作系統，使用標準的C結構編寫，運用RealView編譯器進行編譯。不僅僅是一個實時內核，還具備豐富的中間層組件，不但免費，而且代碼也是開放的。

RTX的主要功能除了對任務（進程）的開始和終止以外，還支持進程通信，例如任務的同步、共享資源（外設或內存）的管理、任務之間消息的傳遞。開發者可以使用基本函數去開啟實時運行器，去開始和終結任務，以及去傳遞任務間的控制（輪轉調度）。開發者可以賦予任務優先級。

RTX的主要特點包括：支持時間片，搶占式和合作式調度。不限制數量的任務，每個任務都具有254的優先級。不限制數量的信號量，互斥信號量，消息郵箱和軟定時器。支持多線程和線程安全操作。使用MDK基于對話框的配置向導，可以很方便的完成MDK的配置。

FreeRTOS

FreeRTOS是一種小型實時操作系統內核，具有源碼公開、可移植、可裁減的特點。在嵌入式領域中，嵌入式實時操作系統正得到越來越廣泛的應用。采用嵌入式實時操作系統（RTOS）可以更合理、更有效地利用CPU的資源，簡化應用軟件的設計，縮短系統開發時間，更好地保證系統的實時性和可靠性。

但是由于RTOS需占用一定的系統資源（尤其是RAM資源），只有μC／OS－II、embOS、salvo、FreeRTOS等少數實時操作系統能在小RAM單片機上運行。相對μC／OS－II、embOS等商業操作系統，FreeRTOS操作系統是完全免費的操作系統，具有源碼公開、可移植、可裁減、調度策略靈活的特點，可以方便地移植到各種單片機上運行。

作為一個輕量級的操作系統，FreeRTOS提供的功能包括：任務管理、時間管理、信號量、消息隊列、內存管理、記錄功能等，可基本滿足較小系統的需要。FreeRTOS內核支持優先級調度算法，每個任務可根據重要程度的不同被賦予一定的優先級，CPU總是讓處于就緒態的、優先級最高的任務先運行。FreeRTOS內核同時支持輪換調度算法，系統允許不同的任務使用相同的優先級，在沒有更高優先級任務就緒的情況下，同一優先級的任務共享CPU的使用時間。

嵌入式領域，FreeRTOS是不多的同時具有實時性，開源性，可靠性，易用性，多平臺支持等特點的嵌入式操作系統。目前，FreeRTOS已經發展到支持包含X86，Xilinx，Altera等多達30種的硬件平臺，其廣闊的應用前景已經越來越受到業內人士的矚目。

Fuchsia

Fuchsia系統是谷歌自主打造的一款精簡、安全、基于微內核設計、為物聯網時代打造的全新操作系統，谷歌希望通過Fuchsia系統統一安卓和Chrome OS，其支持多達4個程序同屏同時運行（平板模式下），并且主頁以直列的方式顯示各種故事卡、應用集、系統組件等，有點類似多任務、多標簽頁的做法，但更簡潔。

據悉，Fuchsia系統不同于安卓使用的Linux內核，而是采用的比較新的Zircon的內核。該系統與當下Android相比，無論是存儲器還是內存之類的硬件要求都大幅降低，可以看出這是一款面向物聯網的家用電器用的系統。Fuchsia系統支持32位和64位的ARM處理器和64位PC處理器。Fuchsia支持多種編程語言，包括C／C＋＋、Dart、Go、Rust和Python，此外還有一種名為FIDL的接口定義語言。據悉，Fuchsia可以用于手機、電腦、智能手表、車載娛樂系統和其他嵌入式設備。

VxWorks

VxWorks誕生于1983年，由美國風河系統（Wind River System，簡稱WRS）公司設計開發，它是一種嵌入式實時操作系統（RTOS），是嵌入式開發環境的關鍵組成部分。

VxWorks之所以能在嵌入式實時操作系統領域占據一席之地，其良好的持續發展能力、高性能的內核以及友好的用戶開發環境被認為了其中的幾點原因。

VxWorks支持幾乎所有現代市場上的嵌入式CPU，包括x86系列、ARM、MIPS、LoongISA、 PowerPC、Freescale ColdFire、Intel i960、SPARC、SH－4、StrongARM以及xScale CPU。

VxWorks以其良好的可靠性和卓越的實時性被廣泛地應用在通信、軍事、航空、航天等前沿、尖端及實時性要求極高的領域中，例如衛星通訊、軍事演習、彈道制導、飛機導航等。

據悉，美國的F－16、F／A－18戰斗機、B－2隱形轟炸機和愛國者導彈，火星探測器如1997年7月登陸的火星探路者號，2008年5月登陸的鳳凰號、2012年8月登陸的好奇號、2018年登陸的洞察號等，都使用了VxWorks操作系統。

風河公司公司還推出有的一套名為Tornado的實時操作系統開發環境，類似MicrosoftVisual C，但是提供了更豐富的調試、仿真環境和工具。

風河公司持續致力于開拓嵌入式計算，技術成果據稱已應用于20億＋產品之中。

Mbed OS

Mbed OS由ARM聯合它的技術合作伙伴，以及Mbed開發者社區打造，它是一個平臺、一個操作系統，也是主打物聯網的一整套軟件解決方案。Mbed OS被用于基于32位ARM Cortex－M系列芯片的物聯網設備，圍繞Mbed OS，形成了一個嵌入式開源生態。

針對不同類型、不同資源配置的物聯網設備，ARM推出了兩款不同的操作系統：Mbed OS和Mbed Linux OS。

據ARM物聯網服務集團中國區負責人陳曦2019年的介紹，Mbed OS面向一些資源比較受限，希望能夠用簡單快捷的方式滿足連接、安全以及應用開發需求的設備，Mbed Linux OS則面向網關、攝像頭、工業電腦這類資源配置更加豐富的設備，方便用戶集中開發高附加值的功能。

作為一個開源的OS，Mbed OS已經和160多種不同的芯片平臺做好了預集成，大幅降低了開發難度，縮短開發時間。

Mbed OS的核心軟件平臺由核心貢獻者和伙伴公司開發，由mbed團隊維護。在Apache許可證2．0下，這個核心平臺提供的所有核心通用軟件構件，加上HAL遷移性允許mbed透明的運行在不同制造商的微控制器上，和TOOLCHAIN遷移性允許開發使用不同的嵌入式工具鏈。

Mbed OS的構件數據庫由各公司和更廣泛的社區開發，它提供對各種外設構件、傳感器、無線廣播、協議和云服務API的支持，這也是在Apache許可證2．0或其它創立者選擇的許可證下貢獻的，也由這些個體公司和開發開發者社區支持。

RIOT

RIOT 操作系統的低內存占用特性使其更適用于物聯網設備，它背后沒有某個公司的支持，而完全是由社區驅動。它的官方口號是：If your tiny IoT device can＇t run Linux， use RIOT，可見其定位。此外，在其官網上，迎面展示的也是這樣一句話：The friendly Operating System for the Internet of Things。

RIOT操作系統最初由柏林自由大學（FU Berlin）、法國國家信息與自動化研究所（INRIA），以及漢堡應用科技大學（HAW Hamburg）共同開發，其內核基本從FireKernel繼承，而這個內核原本為傳感器網絡開發。

RIOT基于微內核架構。與其他低內存占用的系統（如TinyOS和Contiki）不同， RIOT允許使用C語言和C＋＋語言編寫應用程序，而且提供完整的多線程和實時響應解決方案。

RIOT可以在8位單片機（如AVR ATMega），16位單片機（如MSP430）和32位單片機（如ARM的Cortex）上運行，也可以作為一個Linux或macOS進程運行，能使用諸如GNU編譯器合集（GCC），GNU調試器，Valgrind，Wireshark等標準調試工具。

RIOT符合一部分POSIX標準，提供多種通信協議棧，包括了IPv6、6LoWPAN和內容中心網絡，還支持RPL、UDP、TCP和CoAP。

AliOS－Things

據官方介紹，AliOS Things是面向IoT領域的輕量級物聯網嵌入式操作系統，是 阿里巴巴AliOS家族旗下、面向IoT領域的、高可伸縮的物聯網操作系統。

AliOS Things致力于搭建云端一體化IoT基礎設備。具備極致性能，極簡開發、云端一體、豐富組件、安全防護等關鍵能力，并支持終端設備連接到阿里云Link，可廣泛應用在智能家居、智慧城市、新出行等領域。

AliOS Things提供已通過認證的80＋的硬件平臺和100＋的傳感器給潛在客戶選擇，也為用戶提供包括MQTT，Http／Https，Coap，LwM2M，LoRaWAN在內的多種物聯網協議組件支持。

據官方展示，AliOS Things目前已用于智能家居、智能辦公、智能廚房、空氣環境等領域。

Tizen RT

Tizen RT是三星電子2011年推出的基于Linux的操作系統，它適用于移動應用程序和小型嵌入式系統。

Tizen RT的目標是將Tizen平臺的設備覆蓋范圍擴展到低端設備。Tizen已在智能電視、智能手機、可穿戴設備（Gear S，Gear Fit）、車輛和智能家電中商業化。三星電子主要將此操作系統用于物聯網開發。

Tizen RT是基于RTOS的輕量級平臺，使用C語言，C ＋＋和Html5作為開發語言，它可以適合這些的設備：它們通常配備具有MPU，小于2MB RAM和小于16MB Flash的Cortex－M ／ R處理器。

典型的基于RTOS的開發環境有幾個限制。首先，它無法在運行時加載其他模塊。其次，它可能不如Linux環境。為了解決這些限制，Tizen RT采用Linux風格的開發環境，包括POSIX API，BSD Socket API，Shell和Kconfig構建配置。這有助于Linux開發人員輕松地在Tizen RT之上構建其業務邏輯。

TizenRT使用稱為「Tizen Common」的共享基礎架構來維持物聯網開發的主要目的。TizenRT的開發方式使移動運營商可以根據某個地區的人口需求定制其產品。

責任編輯：xj