中移物联OneOS助力消费电子极致开发

物联网经过多年的产品研发、市场教育以及推广，现在进入了快速发展的黄金时期，真正实现了万物互联，据统计，2022年中国物联网设备已经超过了手机终端的数量，也标志着中国物联网行业进入了“物超人”时代。而中国在物联网底层的操作系统也实现了自主研发，呈现出了百花齐放的境况，未来，物联网行业的发展趋势将会如何，物联网OS在其中具备什么样的核心能力，怎样进行上下游的整合与应用呢？

在6月8日全球电子技术领域知名媒体集团AspenCore联合深圳市新一代信息通信产业集群举办的“2023国际AIoT生态发展大会”上，中移物联操作系统产品部消费电子行业总监杨正铃先生以“中移物联OneOS助力消费电子极致开发”为主题，阐述了物联网行业发展的趋势，介绍了中移物联OneOS的发展历程和系统架构、核心能力，以及在消费电子领域的解决方案和行业应用案例。

杨总监首先给大家分享了物联网行业发展的趋势。

物联网行业发展的趋势：“物超人”时代到来

国内近年来也逐步重视物联网操作系统建设，国家各级政府出台政策推动国产操作系统落地，各大厂商纷纷加大研发力度，推出自主研发的物联网操作系统，并依托各自企业优势开展生态建设，开源社区初步形成一定影响力，有望在操作系统领域实现关键技术不受制于国外。技术上，系统会趋向于从成熟更快的宏内核架构切入，逐步攻关微内核，构建“宏内核+微内核”系统基座；生态上，由于生态单一的操作系统对国内行业价值不足，各操作系统将整合自身企业优势并联合行业巨头打造行业整体方案。

目前是国产物联网操作系统发展的黄金阶段，主要体现在三个方面。

一是国家政策及规划为物联网操作系统提供了政策支持，国家十四五规划和工信部等八部门联合印发的“三年行动计划”中也明确要求加快研发轻量级/分布式物联网操作系统，解决“卡脖子”问题。

二是市场机遇大，物联网操作系统行业参与企业众多，但都各自为战，行业发展分散，各家市场占有率均比较低，远未形成垄断巨头，行业收敛是长期过程，国产操作系统迎来前所未有的市场机遇。

三是物联网细分行业及领域爆发态势明显，全球物联网连接数产业领域已超过消费领域，行业正从消费型向产业型转移，工业物联网、智慧城市、车联网等关键产业领域将迎来爆发，操作系统将在细分领域中发挥最大价值。

2022年8月份，工信部公布了三家运营商的数据：物联网行业终端用户超过了移动电话的用户数据。

这个数据标志着我们正式进入了“物超人”的时代。随着“物超人”时代的来临，我们的应用从消费型向产业型有一个转移。工业物联网、智慧城市、车联网等关键行业迎来了集体大爆发，物超人时代数据爆发式增长，操作系统作为数据的入口，其作用首先是向下连接了一个海量的硬件，就像平台芯片，海量的硬件向下承接了行业应用数据。在整个过程当中，操作系统的作用肯将越来越重要。

OneOS发展的历程

OneOS是中国移动承接的国家一个关键技术攻关项目，是一款国产化的操作系统。中移动从2019年到现在，已经研发了四年多时间。经过四年多的积累和发展，OneOS的产品从1.0到3.0，经过了多个版本的迭代和完善。

2020年6月份，OneOS发布了第一个版本，当时它的特点是极简内核、跨芯片平台。这个版本，使操作系统实现了从0到1的突破。

2021年10月份，发布了主要以功能高可靠、高安全为主的2.0版本。在高可靠和高安全两个方向，OneOS通过了61508和EAL4的认证，也是行业首家通过这些认证的OS。正是因为有了这两个认证，使得OneOS操作系统在一些安全性、可靠性比较高的行业，譬如工业、金融、银行领域可以去开展合作。

2022年11月份，发布了3.0的版本，这个版本主要是实现了多核调度、内存隔离、极简应用开发。

特色和优势

国内大部分物联网操作系统都是从开源系统演进而来，2022年OneOS经工信部中国软件评测中心认证，内核代码自主率达100%，并且在系统安全性、可靠性、兼容性、内核性能等关键技术方面，具有行业领先优势。

安全性方面，率先通过CCRCEAL4+等权威认证，采用多种创新技术进行性能和存储资源占用的优化，实现在资源受限终端上的高安全应用。

可靠性上，OneOS通过了IEC61508SIL3认证，该标准认证是判定物联网操作系统是否具备“高可靠RTOS”的权威标志，可以帮助企业更加快速地通过相关领域的安全认证，加速产品行业准入和上市销售的节奏。

系统兼容性方面，OneOS支持ARM、RISC-V、MIPS、LoongArch、C-SKY、Xtensa等主流芯片架构，涵盖十余家主流芯片厂商超1200款芯片。

内核性能方面，基于第三方评测结果，在任务切换、任务同步、内存管理、中断处理等关键指标具备优势，整体性能领先国内外同类产品。

系统架构

OneOS采用的是分层架构设计，主要由内核、系统组件、中间件、应用层四个部分构成。在内核上主要强调了它的安全性、可靠性、兼容性。

安全、可靠主要是体现在两个权威的认证，兼容性方面首先体现支持现在市面上主流的架构平台，同时也完成了1200多款芯片的适配，这些都是在内核曾完成的。

OneOS组件支持各种语言的开发。中间层整合了针对于行业的核心应用，比如GUI能力、音视频通话等。

系统能力

中移物联集团内部一个研究院和Tag实验室，每年都会对整个系统内核的性能，譬如实时稳定、高效等方面做官方认证。上面提到两个比较权威的具有安全和可靠性的认证在行业处于领先地位。

在应用层，OneOS整合了第三方的一些核心应用，譬如音视频同化或者GUI。整合的同时，OneOS自己也会投入研发，相当于是自己会做一些核心的能力。

OneOS核心能力

对于一款物联网操作系统，既要很小，又要功能强大，因此，其核心能力显得非常重要。OneOS的核心能力主要包括OTA、位置服务、GUI以及音视频通话等。

OTA系统

OneOS的OTA能够提供一个端到端的一整套OTA的解决方案，包括端侧系统组件和云端的OTA服务。OTA组件硬件终端可以进行版本的检测，升级包下载、安全校验、差分还原、写入升级等整个流程。它的特点是资源占用比较小；升级效率比较高。后台的版本管理、配置比较灵活，可以帮助客户减少很大的人力维护和成本投入。

位置服务

OneOS的位置服务主要是面向消费类产品，比如儿童手表和学生卡的定位是一个刚需。针对这方面，OneOS提供的是一整套端云融合的定位，一是Wi-Fi、基站、卫星、惯导融合定位，二是由中国移动上海研究院研发的RTK/RTD定位。拥有自主知识产权，具有覆盖范围广、精度高、支持室内室外无缝覆盖、平滑切换等优势。

轻量级GUI框架

不同于桌面PC和手机，物联网设备的GUI要求简单、直观、可靠、占用资源小。OneOS轻量级GUI针对不同用户需求，适配了现在两个主流的框架，一个是LVGL，一个是Qt图形库。OneOS推出了GUI框架，支持QML、高级语言JS，开发者可以在物联网带屏设备上快速开发图形交互应用。譬如雅迪的手表方案。

音视频通话

消费电子穿戴设备中的视频通话也属于行业核心能力，OneOS主要通过和国内外提供商合作，推出了基于操作系统视频通话的解决方案，具有的高可靠、低延时、低成本、高质量的优势。可轻松实现智能硬件设备一对一语音、视频通话，极大降低了实时音视频应用的开发成本。

OneOS主要是做下面平台的适配和对接，整合上面的能力，再推出整个通话方案。

消费电子解决方案：向下和向上的快速整合

OneOS操作系统在消费电子方面的整合方案具有向下和向上的快速整合能力，能够帮助方案商节省成本，快速推出产品。主要有穿戴场景和家居解决方案。

穿戴场景解决方案

整个穿戴行业的特点，一是比较碎片化，二是应用开发难度比较大。

从方案商的角度来说，有一个很长的整合过程。在这个过程中，OneOS系统有两大优势，由于中移物联是主流的Cat1芯片厂家，向下整合有用在儿童手表等产品上的4GCat1，ASR、中移芯昇等，BT/BLE方面也有芯片适配。向上整合，不管是穿戴产品还是行业必备的核心能力，譬如OTA、位置服务、视频通话，以及TTS和中国移动咪咕音乐、咪咕听书等内容解决方案。向上与向下的闭环整合可以提供给行业的硬件方案商进行快速的整合。

家居解决方案

整个方案的大致思路与消费类解决方案类似。OneOS向下适配不同厂家的芯片平台，最大程度减少差异化。向上整合家居行业的场景或场景化下的应用，譬如Matter，GUI、Qt的图形库框架等，OneOS也提供家居方面的方案商或者直接和家居厂商合作。

应用案例

在消费电子领域，OneOS与海尔、长虹、康佳、几米、迪沃等企业建立了紧密的联系，在智能手表、学生卡等各类智能终端设备的出货量已经超过了千万台。

杨总监介绍了几个具体的案例，包括电子学生证、智能手表、智能家电等。

电子学生证

穿戴类应用方向的电子学生证，OneOS与行业主流的方案商合作模式有多种。有提供基于OneOS操作系统底层的适配能力，相当于减少切换平台带来的研发投入，同时，也提供OTA、学生证TTS、位置服务等功能，以这些功能的方式合作，也有整套解决方案形式的合作。

OneOS与多家学生卡TOP硬件方案商达成合作，提供OTA、定位、音频通话、TTS等关键组件支持。其中与合作伙伴共同推出的“基于OneOS穿戴方案的腕温电子学生证”成功入选《工信部2022年移动物联网应用典型案例》。

智能手表

“穿戴上的GUI其实有两个方向，第一个是基于穿戴解决方案，从底层到应用的合作，譬如在儿童手表上，一些定位、OTA、视频通话和白牌几大方案商合作。第二个是表盘，在成人手表的表盘GUI设计，也有合作案例落地。”杨总监介绍。

OneOS和多家穿戴方案商达成合作OneOS提供操作系统和GUI、OTA、定位等关键组件支持应用在儿童手表、健康手表、老人手环、蓝牙手表等产品上均已量产并上架各大电商渠道销售。

同时还有一些案例和产品是在中国移动内部渠道进行合作，比如物联网公司的商城，在体系外大的京东商城上也有合作，这些是在底层进行，上层没有体现出来。

智能家居家电

OneOS与家居场景头部厂商共建家电智能屏方案，OneOS提供系统能力+QtforMCU、OTA差分、咪咕音乐等应用服务，提高方案开发效率和性价比。

家居在现阶段的合作主要是带屏的设备上，比如轻用的GUI，也有Qt方案，与海尔、康佳等家居方案商合作，基于OneOS的控制面板，同时整合咪咕音乐做成一个有特色的解决方案在行业中推广和落地。

控制屏方面，中移物联内部譬如小商店、酒店等整个领域的解决方案，是类似Matter互联互通的协议打造的一个控制屏解决方案，相当于全套都是OneOS自有的功能。

OneOS的市场化和生态

中国移动的OneOS具备高实时、高安全、高可靠特性，实现底层关键核心技术自主可控，对补齐我国产业发展短板、保障产业链安全稳定具有重要意义。中移物联以OneOS为产品底座，结合图形交互GUI、位置服务LBS、工业云化PLC、远程升级OTA等丰富应用组件，深耕消费电子、智慧城市、工业控制等行业领域。目前，OneOS已服务360+合作伙伴，实现4000万应用装机。

在智慧城市领域，OneOS与大华、金卡、前卫、西力等企业合作，在安防、能源表计等产品实现规模装机，同时与行业头部客户大华成立联合实验室，打造软件定义安防标准。

在工业控制领域，OneOS与Codesys、大方、芯驰、飞凌等企业合作紧密，面向工程机械、能源自动化、AGV等场景，提供操作系统及软PLC等工业相关能力。

除了市场推广，操作系统的生态建设也非常重要。生态建设一般包括底层核心能力、开发工具、技术服务、行业解决方案等技术方面的支持，以及第三方渠道的合作、技术沙龙、联盟、行业等市场推广，以及联合大学等教育机构进行人才的预培训和培养等。

“操作系统的研发和生态建设其实是一个比较漫长的过程，我们希望和在座各位以及行业更多的合作伙伴共同共建国产物联网新生态。”杨总监表示。

结语

物联网作为国家新型关键基础设施，系统中大多是具体应用场景中的实时感知数据，其中不乏国家重要行业的敏感数据，物联网系统中的数据安全保障是物联网健康发展的重要基础。在数据采集与数据传输安全方面，感知层节点设备通常结构简单、资源十分受限，无法支持传统复杂的安全功能，这对系统的安全性、可靠性均提出了较高的要求。

中移物联的OneOS在安全方面处于行业领先地位，率先通过了CCRCEAL4+等权威认证，采用多种创新技术进行性能和存储资源占用的优化，实现在资源受限终端上的高安全应用。在可靠些、内核性能、兼容性等方面都具有非常大的优势。

目前国内物联网操作系统百花齐放，OneOS基于强大和持续的研发能力以及安全、可靠、高性能能特点，在行业内已处于第一梯队。