物聯(lián)網(wǎng)、開源、操作系統(tǒng)是目前IT業(yè)界的熱門詞匯，也正是這三個(gè)詞匯構(gòu)成了物聯(lián)網(wǎng)開源操作系統(tǒng)。那么，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)開源操作系統(tǒng)，你了解有多少呢？我們今天帶大家一起走近物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，同時(shí)介紹10款經(jīng)典的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。

物聯(lián)網(wǎng)，英文名：Internet of Things，簡(jiǎn)稱：IoT，是互聯(lián)網(wǎng)概念的一種延伸，廣義是指各種物理對(duì)象之間的聯(lián)網(wǎng)，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是“物物互聯(lián)”。“物”在物聯(lián)網(wǎng)中，可以是各種各樣的設(shè)備，例如監(jiān)測(cè)心臟功能的植入物、監(jiān)測(cè)農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物的生物芯片、內(nèi)置傳感器的汽車、監(jiān)測(cè)食品環(huán)境的DNA分析設(shè)備、用于消防和搜救的現(xiàn)場(chǎng)操作設(shè)備等等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包括了智慧工業(yè)、智能電網(wǎng)、智能家居、智能交通和智慧城市等概念，是一種更廣的聯(lián)網(wǎng)，最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、家居、交通等領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)之間的互聯(lián)，同時(shí)提供安全性、數(shù)據(jù)分析和管理。

 

操作系統(tǒng)是什么？

操作系統(tǒng)，英文名 operating system，簡(jiǎn)稱：OS，是一種系統(tǒng)軟件，位于計(jì)算機(jī)硬件和應(yīng)用程序中間的一層，管理硬件和軟件資源，為計(jì)算機(jī)程序提供相關(guān)服務(wù)。所有的計(jì)算機(jī)程序包括應(yīng)用程序或者固件，都需要操作系統(tǒng)支持。

一般來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)通常具有以下功能：資源管理、程序控制、人機(jī)交互、虛擬內(nèi)存、用戶接口、用戶界面等。



資源管理：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源可分設(shè)備資源和信息資源兩大類。設(shè)備資源指的是組成計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備，如中央處理器，主存儲(chǔ)器，磁盤存儲(chǔ)器，打印機(jī)，磁帶存儲(chǔ)器，顯示器，鍵盤輸入設(shè)備和鼠標(biāo)等。信息資源指的是存放于計(jì)算機(jī)內(nèi)的各種數(shù)據(jù)，如文件，程序庫(kù)，知識(shí)庫(kù)，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件等。

程序控制：一個(gè)用戶將他要解決的問(wèn)題用某一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編寫了一個(gè)程序后就將該程序連同對(duì)它執(zhí)行的要求輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)，操作系統(tǒng)就根據(jù)要求控制這個(gè)用戶程序的執(zhí)行直到結(jié)束。

人機(jī)交互：操作系統(tǒng)的人機(jī)交互功能是決定計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“友善性”的一個(gè)重要因素。人機(jī)交互功能主要靠可輸入輸出的外部設(shè)備和相應(yīng)的軟件來(lái)完成?？晒┤藱C(jī)交互使用的設(shè)備主要有鍵盤顯示、鼠標(biāo)、各種模式識(shí)別設(shè)備等。

虛擬內(nèi)存：虛擬內(nèi)存是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)存管理的一種技術(shù)。它使得應(yīng)用程序認(rèn)為它擁有連續(xù)的可用的內(nèi)存（一個(gè)連續(xù)完整的地址空間），而實(shí)際上，它通常是被分隔成多個(gè)物理內(nèi)存碎片，還有部分暫時(shí)存儲(chǔ)在外部磁盤存儲(chǔ)器上，在需要時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

用戶接口：包括作業(yè)一級(jí)接口和程序一級(jí)接口。作業(yè)一級(jí)接口為了便于用戶直接或間接地控制自己的作業(yè)而設(shè)置。它通常包括聯(lián)機(jī)用戶接口與脫機(jī)用戶接口。程序一級(jí)接口是為用戶程序在執(zhí)行中訪問(wèn)系統(tǒng)資源而設(shè)置的，通常由一組系統(tǒng)調(diào)用組成。

用戶界面：用戶界面（UserInterface，簡(jiǎn)稱 UI）是系統(tǒng)和用戶之間進(jìn)行交互和信息交換的媒介，它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。

典型的操作系統(tǒng)主要有windows 操作系統(tǒng)（微軟）、Unix及類Unix操作系統(tǒng)（Linux、谷歌）、mac操作系統(tǒng)（蘋果）。

windows 操作系統(tǒng) MS－DOS 的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的圖形操作系統(tǒng)，是一種閉源系統(tǒng)，即源代碼不開放。

而Unix及類Unix操作系統(tǒng)，例如FreeBSD、OpenBSD、Solaris 、Minix、Linux、QNX、谷歌的Android 操作系統(tǒng)（基于linux），ubuntu，這些基本上都是開源系統(tǒng)，源代碼開放。

另外就是蘋果的Mac OS X 和 iOS移動(dòng)設(shè)備操作系統(tǒng)，是以Darwin為基礎(chǔ)開發(fā)的，Darwin 是一種類Unix操作操作系統(tǒng)，蘋果的操作系統(tǒng)（Mac OS X 和 iOS）是閉源的，但是蘋果于2000年將 Darwin 進(jìn)行開源。

什么是開源操作系統(tǒng)？

開源操作系統(tǒng)（open source operating system），是指源代碼公開的操作系統(tǒng)軟件，遵循開源協(xié)議進(jìn)行使用、編譯和再發(fā)布。在遵守相關(guān)開源協(xié)議的前提下，任何人都可以免費(fèi)使用，隨意控制軟件的運(yùn)行方式。開源操作系統(tǒng)最大的特點(diǎn)就是開放源代碼和自由定制。

下面列舉開源操作系統(tǒng)的一些優(yōu)勢(shì)：

易理解：開源操作系統(tǒng)源代碼公開，開發(fā)人員更容易查看理解代碼，獲取相關(guān)知識(shí)。

公開透明：操作系統(tǒng)漏洞和缺陷更容易曝光，同時(shí)代碼的開發(fā)和維護(hù)也是公開的。

可定制：用戶可以根據(jù)需求，依照不同的硬件平臺(tái)和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行定制。

低成本：無(wú)商業(yè)版權(quán)費(fèi)，節(jié)省了相關(guān)開發(fā)管理和人力投入成本。

可持續(xù)：即使之前開發(fā)的公司因?yàn)楦鞣N原因無(wú)法支持，依靠開源社區(qū)廣大的開發(fā)人員的參與，系統(tǒng)還可以持續(xù)維護(hù)下去。

集思廣益：因?yàn)殚_源操作系統(tǒng)公開，可以讓更多的開發(fā)者參與開發(fā)，集中更多的智慧和想法。

物聯(lián)網(wǎng)為何需要開源操作系統(tǒng)？

對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展而言，“碎片化”是主要的問(wèn)題，其中芯片、傳感器、通信協(xié)議、應(yīng)用場(chǎng)景千差萬(wàn)別，“山頭林立”。比如無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)，就有藍(lán)牙、Wi－Fi、ZigBee、PLC、Z－Wave、RF、Thread、Z－Wave、NFC、UWB、LiFi、NB－IoT、LoRa等等。很明顯，技術(shù)方案不統(tǒng)一，體系結(jié)構(gòu)不一致，阻礙了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，也局限了互聯(lián)互通的范圍。

然而，各種操作系統(tǒng)可以支持不同的硬件、通信標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用場(chǎng)景。開源，有利于打破技術(shù)障礙和壁壘，提高互操作性和可移植性，減小開發(fā)成本，同時(shí)也適合開源社區(qū)的開發(fā)人員參與進(jìn)來(lái)。

除具備傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的設(shè)備資源管理功能外，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)還具備下列功能：

1.屏蔽物聯(lián)網(wǎng)碎片化的特征，提供統(tǒng)一的編程接

所謂碎片化，指的是硬件設(shè)備配置多種多樣，不同的應(yīng)用領(lǐng)域差異很大。從小到只有幾K內(nèi)存的低端單片機(jī)，到有數(shù)百M(fèi)內(nèi)存的高端智能設(shè)備。傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)無(wú)法適應(yīng)這種“廣譜”的硬件環(huán)境，而如果采用多個(gè)操作系統(tǒng)（比如低端配置，采用嵌入式操作系統(tǒng)，高端配置設(shè)備，采用Linux等通用操作系統(tǒng)），則由于架構(gòu)的差異，無(wú)法提供統(tǒng)一的編程接口和編程環(huán)境。正是這種“碎片化”的特征，牽制了物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和壯大。

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)則充分考慮這些碎片化的硬件需求，通過(guò)合理的架構(gòu)設(shè)計(jì)，使得操作系統(tǒng)本身具備很強(qiáng)的伸縮性，很容易的應(yīng)用到這些硬件上。同時(shí)，通過(guò)統(tǒng)一的抽象和建模，對(duì)不同的底層硬件和功能部件進(jìn)行抽象，抽象出一個(gè)一個(gè)的“通用模型”，對(duì)上層提供統(tǒng)一的編程接口，屏蔽物理硬件的差異。這樣達(dá)到的一種效果就是，同一個(gè)APP，可以運(yùn)行在多種不同的硬件平臺(tái)上，只要這些硬件平臺(tái)運(yùn)行物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)即可。

這與智能手機(jī)的效果是一樣的，同一款A(yù)PP，比如微信，既可以運(yùn)行在一個(gè)廠商的低端智能手機(jī)上，又可以運(yùn)行在硬件配置完全不同的另一個(gè)廠商的高端手機(jī)上，只要這些手機(jī)都安裝了Android操作系統(tǒng)。顯然，這樣一種獨(dú)立于硬件的能力，是支撐物聯(lián)網(wǎng)良好生態(tài)環(huán)境形成的基礎(chǔ)。

2.物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)環(huán)境培育

拉通物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的上下游，培育物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)軟件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用軟件開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)挖掘等分離的商業(yè)生態(tài)環(huán)境，為物聯(lián)網(wǎng)的大發(fā)展建立基礎(chǔ)。類似于智能終端操作系統(tǒng)（iOS、Andriod等）對(duì)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的生態(tài)環(huán)境培育作用。

3.降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開發(fā)的成本和時(shí)間

物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)是一個(gè)公共的業(yè)務(wù)開發(fā)平臺(tái)，具備豐富完備的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)功能組件和應(yīng)用開發(fā)環(huán)境，可大大降低物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)時(shí)間和開發(fā)成本；提升數(shù)據(jù)共享能力：統(tǒng)一的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)具備一致的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)訪問(wèn)方式，為不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享提供了可能。物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)可打破行業(yè)壁壘，增強(qiáng)不同行業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享能力，甚至可以提供“行業(yè)服務(wù)之上”的服務(wù)，比如數(shù)據(jù)挖掘等。

4.為物聯(lián)網(wǎng)統(tǒng)一管理奠定基礎(chǔ)

采用統(tǒng)一的遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程管理接口，即使行業(yè)應(yīng)用不同，也可采用相同的管理軟件對(duì)物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一管理，大大提升物聯(lián)網(wǎng)的可管理性和可維護(hù)性，甚至可以做到整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)的統(tǒng)一管理和維護(hù)。

操作系統(tǒng)，是物聯(lián)網(wǎng)中一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，而開源更佳助推了物聯(lián)網(wǎng)的開放和發(fā)展。目前，開源操作系統(tǒng)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛，以后也必將在物聯(lián)網(wǎng)中扮演越來(lái)越重要的角色。

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