目前在智能交通领域，物联网的操作系统初具雏形。我们以地铁为例，地铁交通网中的信号系统和综合监控系统，是局部相对成型的CPS系统，每一辆地铁用车都是由计算机调度，调度分配给每台车辆的轨道资源。如果将轨道看作是CPU处理器，车辆便是线程，类似PC时代操作系统的模式。而构成整个地铁物联网的操作系统，需要云端、边缘、芯片各个层面的操作系统互相协同，将物理世界通过层层“解耦”，抽象提取到数字世界。

因为PC和智能手机多为标准化的硬件配置，其操作系统标准化和批量复制难度不大，而物联网设备多样化和碎片化的特征，硬件资源常被约束在不同且不相通的多重环境中，对单个层面操作系统的伸缩性和灵活性提出了极高要求。

例如对于应用场景丰富的智能手表和仅需具备简单通讯、调度功能的计量终端，其操作系统量级应该差别很大，可能是从几KB到几十MB之间无规律伸缩。

目前多种物联网操作系统并存，同一层面中的操作系统由于演进路径不同，造成较大差异。

例如对于终端层的操作系统，便呈现出两种技术路线：一是基于安卓等操作系统进行裁剪和定制，二是在传统RTOS实时操作系统的基础上增加设备联网功能。因此物联网领域尚未形成像PC和手机市场那样，仅有少数几种操作系统的局面，不管硬件使用哪种系统，都不会形成使用障碍，只是性能不同而已。

因此在物联网的环境下，尤其需要操作系统屏蔽物联网底层硬件碎片化差异，提供统一的编程接口，降低物联网应用开发的门槛、成本和时间。为了应对严重的碎片化现状，采用“分而治之”的方法论，通过操作系统触发的软硬件分离与解耦可能将在众多应用场景中显现价值——更易复制，从而加快规模化进程。。

“公板公模”能否成真？

操作系统通过将软硬件解耦，完成的重大使命是令硬件开发厂商可以降低底层投入，实现产品的网络化和智能化并快速量产。

操作系统作为软硬件之间的解耦平面和接口，使得硬件标准化，通过软件实现个性化定制的行为变得可行。操作系统的另外一个价值，是能够最大程度的实现硬件的通用和软件的复用，提升定制化软件的开发效率，降低复用成本、激活复用情景。

在物联网市场，软件和硬件模块复用性低是大家普遍面临的难题。尤以工业场景为甚，硬件型号极端碎片化，工业APP被重复使用的次数相对较低，可以说是低到惨不忍睹。现实的情况往往是一个工业APP被客制化的次数非常多，而被重复使用的次数又非常低，无法通过多次复用摊薄使用成本，几乎形成了一个死循环。

如果这个问题不解决，设备的大规模联网很难实现。

物联网本身是“系统的系统”，势必涉及到产品与系统之间“车同轨、书同文”的工作，涉及到大量的“解耦”工作，通过不同层面的操作系统，将硬件相对标准化，更多定制化功能通过软件实现。

回顾PC和手机的发展历程，都会看到硬件标准化，更多功能由软件定义的发展历程。

自从世界上第一台电子计算机ENIAC在上个世纪四十年代诞生以来，PC经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路等数个阶段。ENIAC虽是第一台通用意图的计算机，但由于其结构设计不够弹性化，导致它每计算一道新的题目，都需要重新修改电路。随后从冯？诺伊曼系统结构开始，计算机科学才慢慢演变为硬件和软件两部分。如今发展到硬件通用化、系列化和标准化，由软件实现文字处理和图形图像等丰富功能的阶段。

智能手机的硬件通用化，软件定制化特征则更为明显。当年苹果一款手机便击败了诺基亚拥有的众多型号，因为苹果率先从战略上认识到了在移动互联网阶段，硬件的标准化趋势、操作系统的重要性，以及手机应用程序的作用。就这样手机进入了硬件高度一致化，通过应用商店中种类繁多的各种软件满足用户个性化需求的新阶段。

在物联网领域，通过少数几种公板公模，实现硬件标准化的做法，是否能够成真呢？

至少很多企业已经看到了这个趋势，朝着类似的方向在努力。比如汽车领域，产业链的变革正在发生，通过苹果、谷歌、特斯拉等公司的推动，现在汽车正在变得越来越像一部装了四个轮子的智能手机，使用较少的车型，通过车载操作系统，用大量的个性化软件实现众多的功能。

至于其它领域，让我们等待时间去验证。

最后，衷心感谢阿里云首席智联网科学家丁险峰、华为软件首席战略规划专家宁宇在成文过程中对我的大力支持。

本文小结：

1． 这里所说的“解耦”，其实是在硬件抽象基础上的标准化，不是软件与硬件工程师之间、IT与OT工程师之间不沟通、不交流了，而是因为他们彼此已经沟通充分，定义好了彼此之间的沟通边界和交互平面，形成共识。

2． 物联网的操作系统调度“物体”本身，而这种调度过程通过层层分发、层层下达，通过调度云、边、端，不同层级中不同设备的计算资源而实现。

3． 很多企业已经看到了物联网领域公板公模的趋势，朝着同样的方向在努力。

作者：物女王（彭昭）

物联网智库 原创

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