第十屆中國移動全球合作伙伴大會于12月11-12日盛大開啟。在線上舉行的物聯(lián)網(wǎng)分論壇上，中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司操作系統(tǒng)產(chǎn)品部副總經(jīng)理李蒙出席并發(fā)布了OneOS3.0物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。會后李蒙在接受移動Labs專訪時表示，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)打造全場景生態(tài)體系是未來的大勢所趨，因此需要更強的協(xié)同作業(yè)能力；未來將持續(xù)秉承開源、開放、中立的原則，堅持技術(shù)開源、生態(tài)協(xié)同，與廣大合作伙伴共同構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮。

01 萬物互聯(lián)時代，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)機遇與挑戰(zhàn)并存

2021年9月，工信部等八部委聯(lián)合發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動計劃（2021-2023年）》（以下簡稱《計劃》），提出到2023年底，在國內(nèi)主要城市初步建成物聯(lián)網(wǎng)新型基礎(chǔ)設(shè)施，物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)突破20億。今年10月，中國移動物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)達到10億，全面實現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)超過人聯(lián)網(wǎng)客戶數(shù)，正式邁入“物超人”時代。

萬物互聯(lián)時代的加速到來，傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)已無法應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，行業(yè)需要更適合的專用物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，降低開發(fā)難度，提升開發(fā)效率，讓行業(yè)開發(fā)者能更專注業(yè)務(wù)的開發(fā)，形成物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用生態(tài)。李蒙分析，從物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)特征看，市場需要整體的解決方案，而各領(lǐng)域垂直行業(yè)存在天然專業(yè)壁壘，一家操作系統(tǒng)不可能獨占所有細分行業(yè)，在擅長的細分領(lǐng)域耕耘，具有很大市場空間。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)行業(yè)參與企業(yè)眾多，但都各自為戰(zhàn)，行業(yè)發(fā)展分散，各家市場占有率均比較低，遠未形成壟斷巨頭，行業(yè)收斂是長期過程，各家操作系統(tǒng)均有機會成為市場主流。

中國移動OneOS作為一款專為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域全新設(shè)計的輕量級操作系統(tǒng)，具有可裁剪、跨平臺、低功耗、高安全等特點。在底層芯片適配上，支持ARM Cortex-M/R/A、MIPS、RISC-V、LoongArch、Xtensa等主流CPU架構(gòu)，兼容POSIX、CMSIS等標準接口，并支持現(xiàn)在熱門的Micropython語言開發(fā)，提供圖形化開發(fā)工具，能夠有效提高開發(fā)效率并降低開發(fā)成本，幫助客戶開發(fā)穩(wěn)定可靠、安全易用的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

02 中移物聯(lián)推出OneOS操作系統(tǒng)，實現(xiàn)核心技術(shù)自主可控

OneOS在2019年正式啟動，當時海內(nèi)外市場環(huán)境復雜多變，科技受制于人、核心卡脖子問題經(jīng)常發(fā)生，技術(shù)自立自強迫在眉睫。中移物聯(lián)作為中國移動集團專業(yè)全資子公司，多年來在物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)和終端、平臺側(cè)研發(fā)能力有深厚的積累，適時推出一款開源中立、服務(wù)產(chǎn)業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，既是響應(yīng)國家自主可控政策，更是服務(wù)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)需求。

OneOS操作系統(tǒng)采用分層架構(gòu)設(shè)計，主體由驅(qū)動、內(nèi)核、組件、安全框架組成。通過代碼模塊化設(shè)計，系統(tǒng)具備極高的可伸縮性，可結(jié)合垂直行業(yè)應(yīng)用靈活裁剪。OneOS內(nèi)核采用極簡設(shè)計思路，在減少資源開銷的情況下兼具優(yōu)秀的實時響應(yīng)特征，支持多任務(wù)管理調(diào)度，提供豐富的IPC策略，如信號量、互斥量、消息隊列、郵箱等，提供高效可靠的RTOS內(nèi)核支撐。

李蒙介紹，作為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域推出的輕量級操作系統(tǒng)，中國移動OneOS具備高實時、高安全、高可靠的特性，實現(xiàn)底層關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，對補齊我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展短板、保障產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定具有重要意義。我們以O(shè)neOS為產(chǎn)品底座，結(jié)合圖形交互GUI、位置服務(wù)LBS、工業(yè)云化PLC、實時通話RTC、遠程升級OTA等豐富應(yīng)用組件，深耕消費電子、智慧城市、工業(yè)控制等行業(yè)領(lǐng)域。

在消費電子領(lǐng)域，我們與長虹、康佳、幾米、迪沃、國家高端智能化家用電器創(chuàng)新中心等企業(yè)建立緊密的合作。以智慧學生卡為例，OneOS適配幾米物聯(lián)4G Cat.1芯片的學生卡，屏蔽芯片硬件差異，實現(xiàn)規(guī)模出貨；康佳阿斐亞空氣炸鍋搭載OneOS WiFi模組，提供OTA等能力，已上線中移IoT商城。

在智慧城市建設(shè)領(lǐng)域，OneOS與大華、金卡、前衛(wèi)、京龍睿信等企業(yè)在安防、能源表計、門鎖門磁等許多產(chǎn)品實現(xiàn)規(guī)模裝機。例如，與浙江大華成立聯(lián)合實驗室，打造軟件定義安防標準，OneOS裝載在智能門磁上實現(xiàn)量產(chǎn)；與杭州拿云基于OneOS低功耗、遠程OTA等能力組件，在智能煙感上量產(chǎn)出貨。

在工業(yè)控制領(lǐng)域，我們與Codesys、威卡、中控、大方、芯馳、飛凌、研智科技、徐工集團、三一重工等合作緊密。與蘇州大方基于OneOS開發(fā)國產(chǎn)化特種車輛ECU產(chǎn)品，替代現(xiàn)有國外芯片+OS的方案；在寧波中控微工業(yè)芯片原生系統(tǒng)中，OneOS在其PLC產(chǎn)品及相關(guān)項目上全面應(yīng)用。

中國移動OneOS自啟動以來一步一個臺階，2020年發(fā)布了極簡內(nèi)核的1.0版本；2021年發(fā)布了滿足功能安全和信息安全要求的2.0版本，系統(tǒng)的安全性和可靠性實現(xiàn)了關(guān)鍵突破；期間通過了IEC 61508、EAL 4+多項權(quán)威認證，獲得了世界物聯(lián)網(wǎng)博覽會創(chuàng)新獎，入選了世界互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)先科技成果和工信部物聯(lián)網(wǎng)示范項目，今年還入選了中央企業(yè)科技創(chuàng)新成果推薦目錄和物聯(lián)網(wǎng)十大技術(shù)創(chuàng)新工程。日前發(fā)布的OneOS3.0是長周期支持版本，作為LTS版本，經(jīng)歷了廣泛的和深入的測試，包含了大量安全積累和穩(wěn)定性改進，李蒙表示，將對其保持長周期的維護與技術(shù)支持。

03 OneOS 3.0內(nèi)核升級，安全可靠性大大提高

對于操作系統(tǒng)來說，內(nèi)核是最核心、最重要的部分，相比以前的版本，OneOS 3.0版本的內(nèi)核功能以及性能有哪些提升？

李蒙跟我們分享了OneOs迭代升級的核心思路：OneOS采用可搶占式的實時輕量級內(nèi)核。在2.0版本上，已經(jīng)實現(xiàn)了高效的任務(wù)管理和調(diào)度，實現(xiàn)了任務(wù)同步和通信。支持多種內(nèi)存分配算法，以適應(yīng)不同應(yīng)用場景。到了3.0版本，內(nèi)核功能將進一步豐富。首先，支持對稱多處理器平臺，幫助高級應(yīng)用提高運行效率；支持CPU親和度模型，以提高任務(wù)執(zhí)行效率，避免CPU進行上下文切換，浪費不必要的性能；支持MPU隔離保護，實現(xiàn)內(nèi)核態(tài)訪問空間和用戶態(tài)訪問空間的隔離，關(guān)鍵數(shù)據(jù)區(qū)禁止篡改，代碼段保護，提高系統(tǒng)的安全性可靠性；增加了可維可測功能，比如IPC跟蹤、中斷檢測、任務(wù)軌跡跟蹤、伙伴監(jiān)控等，幫助開發(fā)人員檢測系統(tǒng)狀態(tài)、快速分析問題。

同時，內(nèi)核性能也進一步提升。在Cortex-M4平臺上，任務(wù)切換小于3us，中斷響應(yīng)最大時延小于6us，任務(wù)同步小于2.4us，任務(wù)通信小于6.3us。在多核Cortex-A9平臺上，核間任務(wù)同步小于1.3us，核間任務(wù)通信小于2.0us。任務(wù)調(diào)度時間復雜度，在主流RTOS系統(tǒng)中名列前茅。

安全可靠是實現(xiàn)萬物互聯(lián)的基石，操作系統(tǒng)的安全性和防護能力對用戶來說也至關(guān)重要，那么OneOS在保障安全可靠方面有何新突破？

李蒙表示，物聯(lián)網(wǎng)作為國家新型關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)大多是具體應(yīng)用場景中的實時感知數(shù)據(jù)，其中不乏國家重要行業(yè)的敏感數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)安全保障是物聯(lián)網(wǎng)健康發(fā)展的重要基礎(chǔ)。在數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)傳輸安全方面，感知層節(jié)點設(shè)備通常結(jié)構(gòu)簡單、資源十分受限，無法支持傳統(tǒng)復雜的安全功能，為此OneOS針對物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全的新特點和新要求，研發(fā)出了更小更快的加密套件和安全傳輸協(xié)議棧，為物聯(lián)網(wǎng)終端提供全面的數(shù)據(jù)安全防護手段。

首先，在終端數(shù)據(jù)保護方面，OneOS安全團隊自研輕量級的國產(chǎn)商用密碼SM系列算法套件，國密SM系列算法由我國自主設(shè)計，通過國家密碼局的認定的通用算法。同時針對物聯(lián)網(wǎng)終端小資源的特點進行了專門的優(yōu)化設(shè)計，大大減少了套件本身對終端資源的占用，在同等硬件環(huán)境下，OneOS國密算法套件資源占用可減少34%，而加密效率可提升30%，大大降低了終端設(shè)備資源壓力，可以為更廣泛的設(shè)備提供數(shù)據(jù)保護。

其次，OneOS內(nèi)核安全和系統(tǒng)安全等經(jīng)過中國網(wǎng)絡(luò)安全審查技術(shù)與認證中心的評估，獲得了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領(lǐng)域首張IT產(chǎn)品信息安全分級EAL4+認證證書，填補了國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)實時操作系統(tǒng)安全技術(shù)標準的空白。

再次，在可靠性上，OneOS通過了IEC 61508 SIL3認證，該標準認證是判定物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是否具備“高可靠RTOS”的權(quán)威標志，標志著OneOS具備了進入生產(chǎn)制造、工業(yè)控制等行業(yè)的必備基礎(chǔ)。同時，企業(yè)和開發(fā)者在使用OneOS開發(fā)軟件產(chǎn)品時，不僅在基礎(chǔ)系統(tǒng)的可靠性上有了強力保障，而且還可以更加快速地通過相關(guān)領(lǐng)域的安全認證，加速產(chǎn)品行業(yè)準入和上市銷售的節(jié)奏。

04 堅持技術(shù)開源，打造全產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系

目前，OneOS在系統(tǒng)源碼、開源社區(qū)、開發(fā)工具等方面，為開發(fā)者提供全面的技術(shù)支持服務(wù)，幫助合作伙伴打通中國移動物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品庫、IoT商城等多方渠道。中移物聯(lián)攜手合作伙伴，通過舉辦技術(shù)沙龍、聯(lián)盟推廣、行業(yè)展會、媒體宣傳等多種形式共建生態(tài)。同時，通過與高校緊密合作，以聯(lián)合實驗室、大學生專題賽、高校公開課等多種方式，為企業(yè)開發(fā)者和個人開發(fā)者提供全方面、多維度的服務(wù)。OneOS 已服務(wù)350+合作伙伴，實現(xiàn)3000萬應(yīng)用裝機。

當前，“自主可控”已成為我國科技發(fā)展的主旋律之一。作為我國對國產(chǎn)自主物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的探索和實踐，OneOS對整個物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來說意義重大。從嵌入式操作系統(tǒng)到物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，國外已發(fā)展四十余年，積累了深厚的技術(shù)能力和產(chǎn)業(yè)生態(tài)，并占據(jù)我國操作系統(tǒng)絕大部分市場份額。核心技術(shù)受制于人，不僅在經(jīng)濟上付出很大代價，而且存在嚴重的“卡脖子”風險。OneOS內(nèi)核代碼自主率達到100%，核心軟件自主可控意義重大，補足了我國在物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)短板，對保障國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈安全做出了積極貢獻。

但我國物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)仍面臨頂層設(shè)計缺乏整體設(shè)計、關(guān)鍵核心能力積累不足、體系建立薄弱等發(fā)展瓶頸問題依然存在。李蒙表示，未來OneOS將持續(xù)加大對物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的研發(fā)投入力度，攜手行業(yè)推動標準制定，聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游共同構(gòu)建技術(shù)和生態(tài)體系，打通技術(shù)與應(yīng)用之間的“最后一公里”，提升國產(chǎn)操作系統(tǒng)市場占有率，打造基于國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的全產(chǎn)業(yè)生態(tài)體系。

正值中國移動全球合作伙伴大會的十年之際，李蒙暢想了國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的未來發(fā)展方向：物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)打造全場景生態(tài)體系是未來的大勢所趨，面臨的場景將會更為復雜，設(shè)備種類更多，因此國產(chǎn)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)也需要更強的協(xié)同作業(yè)能力；技術(shù)上，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的發(fā)展將會趨于依托智能硬件，以嵌入式、微內(nèi)核為基礎(chǔ)打造以人為中心，按場景把不同智能終端通過一個操作系統(tǒng)組建成一個超級終端，為智能全場景帶來不同體驗，同時收集并處理海量數(shù)據(jù)。未來，我們將持續(xù)秉承開源、開放、中立的原則，堅持技術(shù)開源、生態(tài)協(xié)同，與廣大合作伙伴共同構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮。

專家簡介：

李蒙，現(xiàn)任中移物聯(lián)網(wǎng)有限公司操作系統(tǒng)產(chǎn)品部副總經(jīng)理，主要負責技術(shù)研發(fā)工作。自2008年以來在華為、銳捷網(wǎng)絡(luò)主要從事通信產(chǎn)品的研發(fā)工作，2015年7月至今在中移物聯(lián)從事物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品研發(fā)，先后擔任研發(fā)總監(jiān)、部門副總經(jīng)理職務(wù)。