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鸿蒙系统全面解析，诞生背景、技术细节生态圈一文看懂 | 智东西内参

华为6月2日正式发布的鸿蒙系统无疑占据了最近热点话题的C位，虽然不全是赞美的声音，但这种努力打破美国垄断，挑战谷歌、苹果在移动操作系统上垄断地位的尝试必将成为中国 科技 史上的里程碑事件。

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本期的智能内参，我们推荐兴业证券的报告《华为鸿蒙深度研究》， 从鸿蒙系统的产生背景、开源技术细节和产业链生态圈全面解析鸿蒙系统。

原标题：

《华为鸿蒙深度研究》

作者： 未注明

鸿蒙产生的时代背景，总体来说有六个：

1、数字化的时代背景：数字化新时代的到来需要新的操作系统；

2、IoT 与 5G：5G物联网时代的到来对操作系统提出了新的要求；

3、中国面临“卡脖子”的挑战：独立自主的研发操作系统是迫切的需求；

4、人工智能的兴起：AIoT场景天然要求多设备智能协同，需要一个适用于各类型机器的操作系统；

5、大数据与云计算：TB、PB级的大数据需要一个能够提供多机互联的操作系统；

6、全球信息安全面临挑战：网络安全威胁呈现多元化、复杂化、频发高发趋势，需要一个足够安全的系统进行保障。

到鸿蒙的出现，操作系统已经经历了四代：分别是Unix、Windows/Mac/Linux、iOS/Android和鸿蒙/Fuchsia。

Fuchsia是由Google自主开发的基于Zircon微内核的开源系统，它可以运行在手机、电脑、智能家电等硬件产品上。

谷歌公司对Fuchsia的预期发展是让它取代Android和 Chrome OS ,统一两者成为一个操作系统。

和安卓相比，鸿蒙与安卓都是基于Linux开发，安卓是基于宏内核结构设计，而鸿蒙是基于微内核结构设计。鸿蒙系统使用C和C++编写，不需要虚拟机这一中间过程，因此运行效率更高。

和iOS相比，iOS和鸿蒙都是致力于万物互联的操作系统，iOS底层是基于Unix的，并且是闭源的，鸿蒙是基于Lmux的， 是开源的。

全球操作系统格局

2012年，华为出于对谷歌如果对其断供就会难以维持生产的顾忌，开始布局自有分布式操作系统。

2019年5月15日，华为被列入了所谓“实体清单”，谷歌Android 服务GMS对华为禁供。

5G迅猛发展，物联网时代来临，多年前的布局使华为抓住了最佳的发展时期。

鸿蒙发展 历史

总体来说，鸿蒙的技术现阶段优势在于开放，但劣势是生态。系统在分布式部署、时延和流畅性等方面具有优势，但最大短板生态。

构建一个成熟的生态是鸿蒙能否生存下去并取得胜利的关键所在。

技术上，鸿蒙系统使用微内核架构。内核是操作系统内最基础的构件，因此内核的设计对于操作系统的外部特性也有着至关重要的影响。

常见内核结构可以分为宏内核、微内核、混合内核、外内核等。

微内核是较新内核结构，但是它拥有着众多宏内核不具有的优良特性，吸引了很多研究者。

微内核与宏内核对比

微内核架构包含两类组件：核心系统和插件模块。核心系统负责通用功能，不因为业务的变化而变化。

插件模块负责实现具体的业务，可以根据业务的变化而改动和扩展。

微内核架构模式可以将其他应用程序的功能作为插件添加到核心应用程序，从而提供应用的可扩展性、功能分离性和独立性。

微内核架构通常具有以下特征：整体敏捷度高、易部署、可测性高、功能表现优秀、可扩展性强和不易开发。

鸿蒙系统设计

鸿蒙架构的另一个很大优势是依靠分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等技术，可以实现多种类、多数量的设备之间硬件的互助和资源共享。

分布式数据管理

分布式软总线

分布式设备虚拟化

鸿蒙系统设计初衷是为满足全场景智慧体验的高标准链接要求，可适配手机、平板、电视、智能 汽车 、可穿戴设备等广泛的终端设备, 将在未来万物互联的智能 社会 中打造下一代操作系统。

鸿蒙当前和未来架构

在技术特性上，鸿蒙有着 一次开发，多端部署 的特点。

在鸿蒙OS的框架层提供了用户程序框架、Ability框架和UI框架。它们可以支持多终端设备业务逻辑和界面逻辑的复用，这样应用跨设备的开发效率也就得到了提框架层升。

另一个特点是 统一OS，弹性部署 。鸿蒙os通过组件化和小型化的设计方法，使得针对各种类型的设备可以按需求选择合适的部署方案。

鸿蒙支持多种组件配置方案：1、支持各组件的选择，组件并不是必须被部署，可以按照需要选择合适的部件；

2、支持组件内功能集的配置，可以按照需求选择性的给组件配置功能集；

3、支持组件内功能集的配置，可以按照需求选择性的给组件配置功能集。

除了微内核，鸿蒙的另一大卖点是方舟编译器。方舟编译器可以方便安卓APP移植到鸿蒙系统。

方舟编译器是华为自主研发的编译器平台，它将以前边解释边执行的低效运行方式转变为将Java、C、C++等代码一次编译成机器码的高效运行方式，同时也实现了多语言的统一。

华为官方数据表明，方舟编译器能提升24%的操作系统流畅度、44%的系统响应能力和60%的三方应用操作流畅度。

华为当前的业务可分为四大领域：消费者业务、运营商业务、企业业务和云服务四大业务领域相互协同、共同发展，拼接成华为生态战略布局版图。

华为生态

鸿蒙系统的生态可以概括为1+8+N。1+8+N战略的核心是1 , 即智能手机。智能手机作为鸿蒙生态的核心部分，凭借华为海思自研的麒麟芯片，为其他设备终端提供相应的通信支撑。

正是因为万物互联的场景中手机的重要性，华为始终以全球手机市场第一作为目标。

8是指 PC、平板、智慧屏、音箱、眼镜、手表、车机、耳机 ，这8项将由华为公司亲自研发和参与市场，并且会追求市场领先地位。

N是 摄像头、扫地机、智能秤等外围智能硬件 ，涵盖移动办公、智能家居、运动 健康 、影音 娱乐 、智慧出行五大场景模式。

这些领域是与鸿蒙生态的合作伙伴进行共同开发，在合作过程中，鸿蒙生态将会提供HiLink协议标准，HiAI组件，Lite OS等技术平台，同时将鸿蒙操作系统开源。

2019年8月，全球第一款搭载华为鸿蒙系统的荣耀智慧屏正式发布。

荣耀智慧屏作为当时首个搭载鸿蒙系统的终端产品，突破了传统电视的概念，搭载有鸿鹄818智慧芯片等三颗华为自研芯片和升降式AI摄像头，内置华为系统级视频通话功能，开创了大屏和手机的新交互方式，除了可联控智能家居，还能实现智慧双投、魔法闪投、魔法控屏等功能。

鸿蒙OS + 智慧屏

2021年4月，华为的鸿蒙OS智能座舱正式发布。

鸿蒙OS车机操作系统是面向车的操作系统，与手机同平台。鸿蒙OS智能座舱搭载有一芯多屏、多用户并发、运行时确定性保障、分布式外设、车载网络、多部件等多种应用，提供差异化启动恢复、极速启动、多用户切换、声场控制、多部件协同等功能。

鸿蒙OS智能座船可以及时升级应用，基于其HMS-Automotive平台，开发者能够提供更好的服务与应用体验，实现人、车、家的全场景协同。

鸿蒙OS + 智能座舱

同时面向车载场景增量还开发有HOS-A子系统，可实现账号、多模输入、用户程序框架、元能力框架、多媒体、公共通信、车机业务启动恢复等功能，使得自动驾驶、导航、视频、音乐和通话等业务能够在智能座舱和其他设备之间实现无缝切换，让智能驾驶变得简单、有趣、享受。

发布会现场透露，目前智能驾驶生态平台已获得30+硬件生态、50+应用生态合作伙伴支持，未来鸿蒙OS将继续加大与 汽车 及应用领域的开放与合作力度，与产业链一起打造智能驾驶的极致体验。

2020年7月，华为消费者业务CEO余承东，与美的集团董事长方洪波正式签署《战略合作框架协议》，双方在智慧家居领域达成“全方位战略合作关系” 。

2021年4月，作为首批支持鸿蒙系统的家电产品，美的家用智能蒸烤箱S5mini正 式上市，该智能蒸箱搭载了华为鸿蒙系统，同时搭配了鸿蒙系统的一碰连特性，可以快速完成配网。

配网成功后，手机会自动跳转到鸿蒙系统内置的轻量化产品页面，用户可以在页面中获取跟产品搭配的定制食谱，根据菜谱准备食材，即可一键启动机器、机器自动烹饪。

智东西 认为，数字商业的终极竞争，归根到底就是操作系统的竞争，全球市值前3名的苹果、谷歌和微软，他们共同特点就是都具备操作系统。鸿蒙的推出，长远来看决定了能否在异构计算时代中取得第四张操作系统入场券的关键。

HarmonyOS技术特性

  最近,随着华为的一批电子设备升级鸿蒙系统,鸿蒙系统的热度也逐渐升高。这里分享一下鸿蒙系统的定位及底层特性,让人们比较深入的认识一下鸿蒙系统。

  HarmonyOS是一款面向万物互联时代的、全新的分布式操作系统 。 在传统的单设备系统能力基础上，HarmonyOS提出了基于同一套系统能力、适配多种终端形态的分布式理念，能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端设备，提供全场景（移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等）业务能力。

  同一系统,万物互联是它的主要特征,它颠覆了不同类型设备需要不同系统的现状,极大地方便了不同设备之间的互联互通。这意味着所有电子设备,从手机,平板到摄像头,饮水机都可以搭载鸿蒙系统,只不过会根据设备类型进行功能上的一些裁剪。

    HarmonyOS的底层特性主要分为四大部分: 分布式软总线 、 分布式设备虚拟化 、 分布式数据管理 、 分布式任务调度。 主要介绍一下最底层的分布式软总线。

    分布式软总线构建低时延高带宽的本地多设备虚拟网络。分布式软总线是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。开发者只需聚焦于业务逻辑的实现，无需关注组网方式与底层协议。

    支持"超级终端"的关键技术与能力。

    计算机硬件系统也有总线,叫硬总线。鸿蒙系统的软总线就是参考计算机硬件开发出来的,我们可以通过比较两种总线更深入的了解软总线结构。

  从上面可以发现两者结构非常相似,只不过连接方式一种是实实在在的导线,另一种是通过网络进行连接的,所以叫做软总线。两者都是通过中央(CPU/手机)向局部(固化在主板的组件/单个电子设备)发送信息。软总线具有硬总线的很多优势,对于分散的电子设备很容易进行控制。

  软总线的目的是用户不需要自己去搜索外部设备,软总线会帮我们自己搜索并显示在列表里,需要的时候直接点击连接就可以了 。 下面分成两大部分,左边是管理部分,相当于人类的大脑,是进行设备的管理的,右边是真正进行数据传输的,是通过任务总线和数据总线实现的,相当于人类的四肢。再下面是华为自己定制的一些私有协议以及华为芯片,第三方芯片与系统之间的适配。底层是各种异构网络,如蓝牙,wifi等等。

    传统的连接是手动搜索发现,软总线的出现可以实现自动发现,零等待,当然了,登录同一华为账号的设备才可以互相发现,保证了安全性。

  传统的方式:异构网络之间无法互通,而软总线可以屏蔽掉底层的物理网络结构,向上层提供统一的逻辑网络接口,实现异构网络之间的互联互通 。 业务开发者无需关心组网方式与物理协议,专注于业务逻辑实现。

传统开发模式:

需要适配不同网络协议和标准规范,业务开发成本高 。

网络可扩展性差 。

HarmonyOS分布式开发模式:

业务开发与设备组网解耦;业务仅需监听上下线,业务开发成本大幅降低 。

融合自组网,打破物理网络互通限制,异构网络自动组网,实现零等待发现组网 。

    软总线具有三大特征:高带宽,低时延,高稳定性 。 这归功于华为自己对网络协议进行的优化。传统网络分为7层:应用层,表示层,会话层,传输层,网络层,数据链路层,物理层。因为每增加一层,就要增加一个包头,有效载荷就会变小,鸿蒙把中间四层:表示层,会话层,传输层,网络层合并成一层,称为极简层,有效的提升了有效载荷。除此之外,由于传统的TCP协议的拥塞控制,一旦确认帧延迟到达,TCP就认为网络中存在拥塞,就把传输速率降低一半,降低了网络峰值。华为对此进行了优化,保证网络峰值始终在真实最大值附近,极大地提升了数据传输效率。

  软总线的出现,使得设备互联更加方便,停滞不前的物联网产业或许将向前迈进一大步,开启全场景智慧生活 。

鸿蒙只是半成品，云操作系统才是终极形态

在任何领域，底层基础设施都是至关重要的。对于数字化 社会 ，半导体、操作系统则是整个数字化生态的底层基础设施。中国在芯片和操作系统上实现突破，不仅关乎国家安全，也与中国的数字化产业发展潜力息息相关。

就像一颗大树一样，根扎的越深，树才能长得越高，枝叶才能更加茂盛。从这个角度来看，华为鸿蒙的确是国之重器。上至国家部门，下至黎明百姓，都对鸿蒙寄予厚望。

需要指出的是，鸿蒙一直宣称自己是面向物联网的操作系统，与安卓系统有本质的区别。事实也的确如此，鸿蒙并不是在重复造轮子，而是下一代操作系统。 鸿蒙对标的不是谷歌安卓，而是谷歌的物联网操作系统Fuchsia OS 。那么，鸿蒙与目前的操作系统相比，先进在哪里，鸿蒙是否就是未来操作系统的终点呢？

这篇文章，我们将讨论鸿蒙与目前操作系统的主要差别，描绘鸿蒙想要实现的“理想国”。此外，鸿蒙目前还只是一个半成品，更先进的操作系统，是云操作系统。接下来，我们将展开讨论。

说明：目前很多云厂商都宣称自研了云操作系统，他们所谓的云操作系统，实际上是云资源管理平台，不是真正的操作系统。什么才是云操作系统，目前还不能给一个完整的定义。不过，真正的云操作系统应该要具备以下几个特征：可以直接调度CPU，控制CPU计算进程；融合了目前的计算节点管理与单服务器操作系统，在云数据中心实现计算资源的自由调度；整个操作系统横跨云服务器、边缘计算服务器、智能设备三端，实现云边端的协同；操作系统上的应用程序主要部署在云服务器，基于云原生实现应用开发，并且一处开发，一处部署，多端接入，多端应用。

我们从操作系统的本质入手来讨论其演进的内在逻辑。大体上看，操作系统在整个计算架构中起着承上启下的作用：对下，操作系统的主要作用是控制计算、存储、网络和I/O设备；对上，则支撑应用软件，协助应用软件调用计算、存储等软硬件资源。操作系统还通过I/O设备实现人机交互。比如，电脑的人机交互就是鼠标+键盘作为输入，屏幕作为输出；手机的人机交互，主要的输入和输出介质都是屏幕。此外，还有摄像头、扬声器等输入输出设备。

操作系统的演进，核心就是针对不同的终端计算设备，来变革对软硬件资源的调用方式，更好的支撑上层应用软件，提供更友好的人机交互方式。

对数据的计算、存储、传输，是整个计算体系的核心，计算机的发展也都是围绕这三个方面来开展的。总体上，计算体系的演进是两条腿走路：一方面，芯片本身提供的计算能力在飞速发展， 以前是CPU的摩尔定律主导，现在则是以AI为核心的异构计算挑大梁，终极形态就是量子计算芯片 。存储芯片也实现了很大的技术进步，存储能力大幅提升。另一方面，传输技术尤其是无限传输技术的进步，则改变着整个计算体系的资源组织方式。最典型的就是数据传输能力的提升，拉近了数据中心与智能终端的“距离”，催生出云计算这种新的计算资源组织方式。云计算并没有提升整个体系的计算能力，而是通过重新组织提升了整个体系的资源利用效率。

传输能力并不是线性增长，而是阶梯式发展的。无限通信技术历经1G/2G/3G/4G，目前正在进行5G通信网络的建设。几年之后，整个 社会 的数据传输能力会得到一次质的飞跃。在整个计算体系中，计算、存储、传输是紧密相关的，传输能力的提升会改变计算、存储资源的组织方式。更大的带宽、更低的延迟，进一步拉近了数据中心（包括边缘计算中心）与智能终端的距离，计算、存储资源会在智能终端和数据中心之间进行重新分配。 一旦整个传输网络可以支撑数据中心和智能终端之间进行大量数据的实时传输，那么计算、存储资源就会向云端集中，终端则“退化”为一个人机交互界面 。手机、电脑的核心是人机交互，只需要保留屏幕、键盘、鼠标等输入输出设备和数据传输设备，无需再保留CPU、存储芯片（即使会保留部分计算、存储能力，低端芯片就完全够用）。智能终端输入数据，传输到云端进行计算、存储，然后传输到终端进行显示。

面对数据中心-智能终端组成的新计算体系，计算、存储、I/O进行了重新分配，在物理上分离开了。这个时候，操作系统就需要横跨数据中心和智能终端，根据需要调用相应的计算资源。并且，由于数据中心的服务器承担了大部分的计算、存储功能，对数据中心资源的调配则成为新操作系统的核心。相对而言，对电脑、手机这些终端的调配则显得没那么重要了。

相对于安卓操作系统，鸿蒙并不是重复造轮子，是有重大创新的。最核心的创新就是致力于通过软总线来替换硬总线。在以前的操作系统中，无论是电脑端的Windows系统，还是手机端的Android、IOS系统，在通信线路上都是硬总线。在一整个电路板上通过物理的实体电路来连接各个计算单元（包括计算、存储、I/O），实现各部分数据的传输。

实体电路在空间上有很大限制，如果能够通过无线电磁波来进行各个计算单元的数据传输，就可以在空间上大大解放智能终端。各个计算单元不再必须安装在一个电路板上，在空间上可以实现分离。如果再通过标准化将各个计算单元进行解耦，进而实现不同计算单元的自由组合，这一下子就打开了智能计算的想象空间。如果将几台电脑、手机放在一起，对于以前的操作系统，这些智能设备都是独立的个体，一个系统操作一台设备，不同设备之间没有联系；而 对于鸿蒙操作系统而言，他们不再是独立的设备，而是一堆可以利用的计算单元，是一堆CPU、存储，系统可以根据需要来自由组合这些计算单元 。比如，要运行一个大型 游戏 ，一台电脑的配置不够，就调动周围几台电脑、手机的CPU组成一个计算资源池，共同支撑计算需求。

除了对计算、存储资源的自由调度，软总线技术在I/O设备上有更大的应用潜力。过去几十年，由于芯片制造工艺的快速发展，总体遵循摩尔定律，计算机在CPU、存储上取得很大的提升，以至于现在一台手机提供的计算能力，就超过以前的超级计算机。但是，在I/O设备方面却进展缓慢。除了键盘、鼠标、屏幕，电脑上就增加了一个摄像头和扬声器。很长一段时间，更高像素的摄像头是智能手机厂商之间实现差异化的关键。 如果把智能计算设备与人进行类比，CPU相当于大脑，各种I/O设备相当于四肢，则计算机可谓一直处于“头脑发达，四肢简单”的状态 。

之所以会如此，就是因为不同计算单元需要用硬总线来进行连接。比如，手机摄像头必须要安装在手机上，因而摄像头不能做的很大。如果通过软总线技术，如果把摄像头“拆下来”呢？智能手机只承担核心的计算、存储、显示、交互功能，其他功能通过各种专用设备实现，然后通过电磁波将专用设备与手机连接起来，这些专用设备就像“装在手机里”一样。这种情况下，手机摄像头就解除了物理限制，可以把像素做的很高，甚至与单反相机媲美（事实上，可以直接将单反相机与手机连接起来）。更进一步，为什么不能将手机、电脑与天文望远镜连接起来呢？通过手机、电脑操控望远镜，把看到的美景实时记录下来，还可以分享给好友，或者进行在线直播。

通过软总线技术，鸿蒙操作系统可以让计算机的“四肢”异常的发达。 鸿蒙系统可以“穿透”智能设备，直接利用设备内部的计算、存储、感知单元。在鸿蒙的“眼里”，面对的不再是一个个独立的智能设备，而是一堆可以自由组合的计算模块。 手机、电脑，可以很轻易的与打印机、摄像机、微波炉、电视、空调、洗衣机、冰箱、 汽车 、电表、水表、体重秤、跑步机等设备进行连接。手机是“大脑”，其他设备则是“四肢”。

为什么以前没想到要用软总线来代替硬总线呢？因为以前的无线通信技术很不成熟。总体上看，通过物理线路来进行数据传输，在带宽、传输速度上还是有很大优势。软总线要替换硬总线，就必须要扩大数据传输的带宽，同时提升传输速率，降低延迟，这也是华为鸿蒙系统能否成功的关键。以目前的情况来看，鸿蒙只能说还在路上，软总线技术取得了一些突破，但要完美替换硬总线，依然还有一定距离。

依据相关数据，目前华为鸿蒙的软总线，已经达到1.8G的带宽、10毫秒延迟、35%的抖动。 10毫秒的延迟，对于一些实时性要求不高的业务场景还可以接受，但对于一些实时控制系统显然还是不够的。所以，鸿蒙接下来的关键就是把数据延迟压下去，把带宽提升来。 这肯定是有很大的技术难度，会涉及到WIFI、蓝牙等通信协议的大幅度修改。如果上述技术指标能够接近硬总线，鸿蒙软总线所带来的优势就会得到释放。依据华为内部的说法，他们目前正致力于攻克分布式计算，有望将软总线的时延压低到微秒级。如果真的可以实现，那鸿蒙必将大放异彩，中国的国产操作系统也才迎来了真正的春天，我们拭目以待吧。

虽然鸿蒙相比于上一代操作系统，已经实现了很大的进步（或者说致力于实现很大的进步，关键在于软总线是否能在时延、带宽上赶上甚至超越硬总线）。但是，鸿蒙很可能不是下一代操作系统的理想形态。与鸿蒙相比，云计算操作系统更具有发展潜力。

那么，云操作系统与鸿蒙操作系统的关键区别是什么呢？

鸿蒙虽然比安卓更进一步，但本质上还是一个本地化的操作系统，核心功能也是调配终端设备的计算资源。 所以，鸿蒙需要安装在手机、电脑、电视这种终端设备上。与之相比，云操作系统则是安装在数据中心的服务器上。或者说，云操作系统的主体在服务器上，终端设备上的系统只是起辅助作用。

云操作系统的核心也在软总线（我们暂且将其定义为软总线，即通过无线通信方式连接不同计算单元），只是其软总线的载体是5G构建的广域网；与之相比，鸿蒙软总线的核心是蓝牙、WIFI等近场通信构建的局域网。在传输领域，有线宽带和无线通信是竞合关系。在无线通信内部，1G~5G网络，也和蓝牙、WIFI存在竞合关系。上一代主要是4G网络与WIFI的竞争，下一代则是5G网络与WIFI的竞争。总体上，大家更看好5G网络。云操作系统将主要建立在5G基础上，有线宽带、WIFI、蓝牙也会发挥作用。

数据的计算、存储由数据中心（包括边缘数据中心）的服务器来完成，智能终端主要保留两个功能，数据收集和人机交互。云操作系统横跨云端服务器和智能终端来实现资源调配。要实现这个目标，关键是5G网络在带宽、时延、稳定性这些技术指标上能否达到硬总线的水平。与4G基站不同，5G将是宏基站与微基站（甚至更小的皮基站）相互配合，微基站或者皮基站其实就相当于室内WIFI。 从理论上来看，核心光通信网络+5G宏基站+5G微基站+皮基站，是可以实现对整个数据传输链路的全覆盖的。云操作系统也必然是基于5G，将5G通信网络作为其“软总线”的载体。

当然，以上只是对理想情况的设想。 目前，无论是5G还是云计算，都还处于初级发展阶段，5G技术还没成熟，5G网络覆盖也远未完成。尤为关键的是，5G网络在带宽、延迟这些技术性能上与硬总线相比还存在不小的差距。总体上看，5G和云计算的技术发展很快，协同效应越来越明显。 通过5~10年的时间，5G的带宽、延迟指标会得到大幅度提升，5G网络的建设也基本成熟。再加上边缘计算的发展，云数据中心-边缘计算中心-智能终端，将形成紧密配合的计算体系，届时就可以支撑云操作的发展。

我们不妨大胆设想一下，加入实现了云操作系统，整个计算体系会面临什么样的变革。云操作与原来的操作系统有什么不同，与鸿蒙所代表的物联网操作系统又有什么不同。云操作系统可以实现鸿蒙系统的一系列设想，而且可以比鸿蒙做的更好。下面，我们来具体分析。

下一代操作系统一定是面向物联网的，需要基于物联网设备来进行设计。在物联网领域有一个根本的难题——如何平衡设备智能化与成本控制？

某种程度上，计算能力就是智能程度。一个设备能够提供的算力越强，能够解决的问题就越多。计算能力的主要载体是芯片，越强的芯片越贵。 按照以往的逻辑，要对一台设备进行智能化改造，核心就是通过嵌入更强大的芯片来让其具备计算能力，这必然会大幅增加设备的成本。

在为物联网设计操作系统时，有两个因素需要重点考虑：

物联网设备数量巨大，因此必须降低成本。 如果每台物联网设备都安装芯片，这样的成本是难以承受的。试想一下，台灯、冰箱、空调，甚至水表、电表，都安装CPU和存储芯片，这些设备的价格必然会大幅度上升（目前物联网设备中的各种嵌入式芯片计算能力较弱，比电脑、手机芯片所能提供的计算能力小很多，因而其智能化程度有限）。

物联网设备的核心在于感知和控制，不在于计算。 未来，不仅家庭里会有各种智能设备，城市中也会密布各种传感器来监控城市的水、电、气等供应体系的状态。这些物联设备，核心作用是传感器和控制器，一方面将感知到的图像、电压等数据传入系统，另一方面依据指令来进行相应的操作，比如关闭阀门、调整摄像头角度等。

基于物联网设备的特点，要解决上述成本与智能化的矛盾，最好的办法就是将计算与感知、操控分离开来：物联网终端承担数据感知和操控的功能，把数据计算功能放到云端或者边缘计算端来完成。通过云操作系统，物联网设备可以安心做“四肢”，而将“大脑”放在云端或边缘端的服务器上。物联网设备上不用安装昂贵的芯片，依然可以获得强大的数据计算能力，以此来实现低成本的智能化改造。

将数据计算功能从物联网终端剥离出来，还有一个很重要的作用，那就是推动物联网设备在计算上的标准化。

我们知道，操作系统跟计算芯片是高度耦合的。电脑上的微软操作系统+英特尔芯片，手机端的安卓系统+高通芯片都是如此。操作系统往往与芯片相互配合，共同演进。无论是英特尔的电脑芯片，还是高通的手机芯片，都是高度标准化的。与之不同，物联网设备中的嵌入式芯片却是各式各样、千差万别，这就为操作系统的发展设置了很大的障碍。如果在芯片上不能实现统一，要用一套操作系统去适配多种多样的物联网芯片，系统性能必然会大打折扣。

如果通过云边端协同的方式，把物联网设备的计算芯片统一放到云端或者边缘端的服务器上，则可以很好地解决这个问题。服务器上的芯片是可以做到高度统一的，云操作系统只需要适配云服务器上的芯片。操作系统是调用硬件资源来完成计算任务，如果将计算任务集中到云端，那就屏蔽了本地终端设备的差异性。在云操作系统看来，无论是电脑、手机、平板还是车机、电视，本质上都是一块屏幕，操作起来都一样。

鸿蒙+物联网嵌入式芯片，只是一种过渡方案，终极方案还是云操作系统+云端标准计算芯片的方式。当然，实现上述的云边端协同是一条漫长的道路。在未来几年内，物联网上的嵌入式芯片依然会是主流方案。 这种情况下，华为的鸿蒙系统就不得不要去兼容各种各样的嵌入式芯片，这是一个很大的难题。 不过反过来看，通过鸿蒙系统来倒逼物联网芯片的标准化，也可以推动我国芯片和物联网产业的发展，这也算鸿蒙的一大贡献。

以上从硬件计算资源的调度方面来分析云操作系统的优势。下面，我们从应用软件的角度来看看云操作系统可能的未来。

在计算架构中，操作系统与芯片耦合，应用软件则与操作系统耦合。同样的一个应用软件，如果要从一个操作系统迁移到另一个操作系统，需要重新开发。比如电脑端的微信和手机端的微信，虽然功能都一样，腾讯却要要基于Windows和安卓系统开发两次。同样在移动端，微信也要基于苹果的IOS系统再开发一次。 功能都一样，却因为不同的操作系统重复开发多次，这无疑是巨大的浪费。 试想一下，面对各式各样的物联网设备，如果软件厂商也要对不同的设备进行多次开发，那简直不能忍受。

所以，一次开发，多端适配，是物联网操作系统的刚需，这也是鸿蒙尽力要实现的目标。操作系统是与计算芯片耦合的，面对多样化的嵌入式物联网芯片，鸿蒙必然要做出一些个性化适配，上面承载的应用软件也要做出相应的适配，这会增加一些开发难度。如果强行屏蔽底层芯片的差异，很可能会损害系统的性能，表现出来就是系统容易卡、稳定性差。

如果是云操作系统，由于计算芯片本身就是统一的，云操作系统主体部署在云端服务器上。相应的，上层应用的主体也部署在云服务器上。终端设备就是一个人机交互界面，大部分情况就是一块触摸显示屏（在部分场景中再加上语音交互）。终端智能设备是一个访问云端应用的入口。无论是从手机、电脑还是电视、车机，甚至是从电冰箱、电梯广告屏幕上访问，接入的都是云端的同一个应用软件。这天然就没有应用适配的问题。

鸿蒙想要实现的是一处开发多端部署。而云操作系统可以实现的是一处开发，一处部署，多端应用。这种方式，在应用软件的标准化、性能表现等方面，比多端部署的方案更优。

我们以一个应用场景来举例说明：

华为鸿蒙项目负责人在一次媒体采访中提到，鸿蒙的目标是让应用跟着人走，而不是锁定在特定的设备上。比如，当用户用手机与家人进行视频通话时，不用一直拿着手机，当用户走到客厅的时候，视频电话就自动接到电视上。这如果能实现，真的是一个很大的进步。现在的操作系统，别说手机和电视打通，就是手机与平板电脑都不能打通。

在这个方案中，手机和电视都安装了鸿蒙系统，这毕竟是两个独立的设备，视频应用需要从手机传到电视上。我们用传球来做类比：面对一个运动的人，如何更好地把球传到他手里呢？目前的安卓、IOS操作系统，球只能锁定在一个人手里，如果用户离开这个是没办法拿到球的；鸿蒙要实现的是，有多个人进行相互传球，当用户离开A走到B附近时，A就把手里的球传给B，然后B再把球传给用户；云操作系统的解决方案是，球依然只在A手里，但A站的比较远，传球能力很强，无论用户走到那里，他都可以把球直接传过去。这样，就省去了中间把球从A传到B的过程。

目前，云计算的重心，已经从基础设施的虚拟化转向云原生应用的开发。云原生应用的目标就是一处开发，多端应用。 届时，本地终端是只是一个网络接入和人机交互的设备，并不需要部署应用。每个人有特定的应用账户，这个账户与其生物特征绑定（比如人脸、指纹），从任何终端都可以轻易接入云端应用中心，真正实现应用随人走。

电脑、手机作为个人应用的私密性将大大降低。每个人的电脑、手机之所以私密性强，最关键的是很多数据存储在本地端，并且，每个人下载的应用软件也不同，桌面的布局也独具特色。自己电脑用习惯了，别人的电脑用起来就总会感觉别扭。在云操作系统时代，这一切都会改变。本地终端几乎不再存储数据，别人拿着你的电脑，只要不能登录你的账户，也看不到你的任何信息。此外，云端不仅存储个人数据，也会存储你的电脑和手机桌面，你安装了什么软件，这些软件如何布局的，都可以完整的还原出来。

电脑、手机本质上就是一块屏幕，跟安装在 汽车 、冰箱、洗衣机上的屏幕没什么区别，都只是接入云数据中心的一个入口而已。 当你自己没带电脑，借用同事电脑办公时，只需登录自己的云端账户，同事电脑桌面立马跟你的一模一样。用完退出账户之后，你的一切使用记录在本地端都消失了（实际上本地端本来就没有做任何数据记录，只是一个显示屏）。你挥一挥衣袖，不带走一片云彩，你和你的同事都没有数据安全的担忧。

更进一步的，大部分设备都退化为屏幕后，设备本身的价值就大大降低了，整个智能硬件的商业模式将发生根本的变革。手机、电脑终端由于不再追求高配置的计算和存储芯片，成本大幅度降低，进而这些电子产品的价格大幅度降低。原先6000元的电脑、手机，也许只需要2000元。另一方面，消费者虽然不需要买芯片，但需要为使用芯片付费。依据对计算、存储、网络资源的消耗量，以及使用的时间来进行付费。比如，用1000元的手机可以玩王者荣耀，看4K电影，但是每小时需要付费1元钱。 与企业端的云服务类似，个人消费者市场也全面进入云服务时代。

这对于用户也是有好处的：在C端的计算领域也实现“以租代售”，不用一次性付出几千元来购买昂贵的电子设备，有助于改善用户现金流；用户可以获得几乎无限的计算能力，突破单台设备的算力限制。当需要运行大型 游戏 的时候，可以获得超高的算力配置，并且只为这一段时间付费。单个用户只要愿意付费，可以通过获得目前超级计算机一样的计算能力。

如果将应用部署在云端，实现应用随人走，届时，各种触摸屏可能在城市中随处可见（毕竟，只是一块屏幕，成本比电脑要低很多），这些屏幕可以作为共享计算机。用户可以通过指纹识别、人脸识别等方式，在任何屏幕上便捷地登陆自己的云端账户，将这块屏幕变成自己的计算机。使用完毕退出账户后，设备上不会留有任何痕迹，也没有数据泄露的风险。这对于经常需要移动办公的人而言，会带来巨大的便利，他们不用再背着一台电脑到处跑，因为“电脑”随处可见，用完即走。

综上， 鸿蒙比目前的安卓系统更进一步，但依然不是最终的方案。 需要指出的是，云操作系统是需要一定的前提条件的，5G网络要足够成熟强大，云边端协同体系已经完备，这需要很长的时间来完善。在这个过程中，鸿蒙系统不失为一种很好的方案。

最后，我们再来看看在云操作系统领域，都有哪些玩家。大体来看，云操作系统会有三类玩家：以往的操作系统企业，领先的云计算企业，互联网应用巨头。

操作系统本身具有一定的连续性，微软、谷歌、苹果这类操作系统厂商，在云操作系统领域依然会是重要玩家，并且，他们依然具有很强的竞争优势。尤其是微软，其服务器操作系统占据最大的市场份额，会慢慢向真正的云操作系统演进。华为目前已经推出了鸿蒙，虽然鸿蒙不是终极的云操作系统，但却是目前最好的物联网操作系统。通过鸿蒙进化成云计算操作系统，也比安卓等系统更方便。并且，鸿蒙在软总线技术上有积累，再加上华为领先的5G，华为云也具有不熟的实力，因而华为鸿蒙是未来云操作系统的有力竞争者。

除了操作系统企业，头部云计算巨头也是未来云操作系统的有力竞争者。（再次说明下，目前云厂商所声称的云操作系统，实际上是云资源管理平台，还不是真正的云操作系统）。阿里云、AWS、谷歌云等，将其目前所谓的云操作系统进行升级，做成真正的操作系统，也未可知。

此外，还存在一类云操作系统玩家，那就是个别互联网应用巨头。最典型的就是腾讯（微信），其次是阿里巴巴（钉钉）。以微信为例，通过小程序，把自己变成一个应用开发平台，微信本身操作系统化。微信账户就是云操作系统的账户，登陆微信然后打开各种小程序，跟登陆云桌面打开各种应用软件类似。因此，微信也是操作系统的重要玩家。此外，钉钉也在逐步把自己变成开发平台，也在操作系统化。

在未来的云操作系统之争中，中国将是美国的有力竞争者。国内华为、阿里巴巴、腾讯，都将是重要玩家。可以预见，未来的操作系统，不再只是美国的企业的天下。中国操作系统的自主化，是值得期待的。

文：凝视深空 / 数据猿

面向万物互联的HarmonyOS（鸿蒙OS）真的要来了

鸿蒙OS真的要来了！

5月25日，HarmonyOS及华为终端官方宣布将于6月2日20点正式面向全球发布可以覆盖手机等移动终端的鸿蒙操作系统，用不了多久，华为手机用户或可以一键升级为鸿蒙OS，亲自感受鸿蒙OS的魅力。

备受期待的华为鸿蒙OS

2019年8月9日，华为鸿蒙1.0版发布。作为国内首款真正意义上的自研系统，它一出世就被寄予了为国产信息系统突破重围、实现自主可控的重任。但是，鸿蒙OS自诞生以来就“争议”不断，望好者，希望鸿蒙尽早崛起，也实现国产手机操作系统的自主可控，质疑者，说鸿蒙OS只不过是换了壳的安卓。

鸿蒙OS在质疑中成长，2020年9月10日，华为发布了性能更强大，适用范围更广泛的鸿蒙2.0。相比鸿蒙1.0，鸿蒙2.0在设备扩展、分布式技术、组件化3个方面的能力有了质的提升。

2020年12月16日，华为宣布正式推出鸿蒙OS的手机开发者Beta版。彼时华为消费者业务软件部总裁王成录表示，已有美的、九阳、老板电器、海雀 科技 搭载鸿蒙OS，2021年的目标是覆盖40+主流品牌1亿台以上设备。更早之前，华为曾宣布，2021年，华为手机将全面升级支持鸿蒙2.0。

华为在加速鸿蒙OS研发的同时，也同步在推进鸿蒙OS生态系统的建设。2020年1月，华为面向全球正式发布了连接华为“1+8+N”全场景生态体系的HMS Core4.0，使得华为真正具备了能够与苹果旗下产品矩阵相提并论的联动能力、以及在系统和硬件层面 上的深度结合优势，从而开拓出独立于谷歌Android操作系统、以及谷歌GMS服务体系之外的 全新发展路径。2020年6月，华为又发布了HMSCore5.0，并新增音频、视频、图像、图形引 擎、计算机图形、增强现实引擎等6项服务能力。定位服务，支持网络定位众包及围栏管理 能力；推送服务，支持LBS、情景化推送等6项服务。

2021年5月18日，华为举办HarmonyOS Connect伙伴峰会，正式宣布HarmonyOS Connect品牌升级计划。此前，华为为鸿蒙分别打造了HUAWEI HiLink以及Powered by HarmonyOS两大品牌。此次，华为宣布将这两者合二为一，升级为“HarmonyOS Connect”。

随着华为鸿蒙及鸿蒙生态建设的推进，人们对鸿蒙OS的期待也越来越强烈。

鸿蒙OS的能力

鸿蒙OS具备什么样的能力？这应该是不少用户都关心的问题。

从华为已经发布的鸿蒙OS 2.0来看，它起码具有以下几点能力：

1、将生活场景中各类终端进行整合的能力。 HarmonyOS能够将生活场景中的各类终端进行能力整合，形成一个“超级虚拟终端”，并可以实现不同的终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享，匹配合适的设备、提供流畅的全场景体验。这个理念较智能家居、物联网更为宏大，也更具想象力。

2、分布式管理能力。 鸿蒙2.0为开发者提供了效率更高的分布式软总线、分布式数据管理、分布式安全方案，还发布了自适应的UX框架，让开发者能够快速触达千万级新设备和用户，使得应用程序的开发实现与不同终端设备的形态差异无关，降低了开发难度和成本。这能够让开发者聚焦上层业务逻辑，更加便捷、高效地开发应用。此外，HarmonyOS 2.0通过组件化和小型化等设计方法，支持多种终端设备按需弹性部署，能够适配不同类别的硬件资源和功能需求。支撑通过编译链关系去自动生成组件化的依赖关系，形成组件树依赖图，支撑产品系统的便捷开发，降低硬件设备的开发门槛。

除了以上两大能力外，鸿蒙OS还有一些特色功能。据近期不少参与鸿蒙OS2.0手机版的用户反馈，HarmonyOS2.0可以直接安装以APK为后缀的大部分安卓应用。也就是说，更换到HarmonyOS之后，用户的使用将不会因为系统更换而受到影响。还有用户反馈，设备更换为HarmonyOS2.0后，可用的运行内存和机身存储空间变多了。

如华为一直所强调的那样，鸿蒙OS是为万物互联打造的智能终端操作系统，它的目标是让不同设备实现同语言调配，进而实现硬件互助，形成超级终端，让服务跨终端流转，脱离单设备依赖。

这就是鸿蒙OS的能力，远大又实在。

玺哥看HarmonyOS

此前网络曾传过一份鸿蒙OS发展历程及未来应用方向的规划图，根据规划，华为在2019年如期发布了鸿蒙OS1.0和方舟编译器，还有首款搭载鸿蒙OS的硬件产品——华为智慧屏，2020年，华为发布了鸿蒙OS2.0，并在更多的硬件产品上搭载了鸿蒙OS，比如华为PC、手表、手环和车机。

据媒体此前报道，鸿蒙OS吸引了20多家硬件厂商和280多家应用厂商参与生态建设。据测算，今年将有40多个主流品牌、1亿台生态设备成为鸿蒙系统体验的新入口。

华为轮值董事长徐直军前不久在华为生态大会上也表示，面向2021，华为1+8设备将会全面升级到鸿蒙操作系统，预计到年底整体的规模会超过2亿。同时面向华为三方的合作伙伴，也会进行全面适配，包括智能家居， 健康 仪器，出行，教育等各类终端的设备也会超过1亿。

从鸿蒙OS的发展来看，它基本完全是按照华为方面之前规划的路径在稳步推进，鸿蒙不仅在按照自己的节奏在走，而且路也越走越宽。这说明了什么？说明鸿蒙是一款华为在认真做，而且发展稳定的操作系统。

说到这里，玺哥觉得有必要再说一下华为刚举办HarmonyOS Connect伙伴峰会，华为在该峰会上进一步向合作伙伴展示了HarmonyOS Connect能为伙伴带来的新价值。如加入HarmonyOS Connect生态，合作伙伴的智能硬件产品能够基于HarmonyOS，获得极简配网、万能卡片、极简交互、硬件互助等能力。用户手机一碰即可将智能设备联网，无需安装APP也能随时控制，有效解决了设备智能特性使用率低等难题。不仅如此，基于这一系统，各合作品牌厂商之间相互分离的设备还可以根据消费者不同的需求、不同的场景，组合不同设备的软硬件能力，融合成“超级终端”，实现差异化竞争。此外还有“卖好产品”、运营产品等价值。

这意味着华为正全面向合作伙伴开放自己的软硬件平台，只要设备厂商加入华为鸿蒙生态，就能获得华为生态的加持。它还意味着，加入鸿蒙生态，自家产品在下沉市场的竞争力将更具竞争力。

可能不少人对华为鸿蒙带给合作伙伴诸如极简配网、万能卡片、极简交互、硬件互助等能力还不够重视，但玺哥要说的是，这些能力对家电硬件厂商来说其实是很有好处的，特别对提升家电厂商在下沉市场的竞争力很有好处。不管是一线二线还是下沉市场， 科技 就是竞争力。

到这里玺哥明白 为什么美的、九阳、老板等数十家硬件厂商会加入鸿蒙生态了，因为那里不仅有流量，还有技术、服务，以及广袤的下沉市场。

所以对鸿蒙来说，一二三线城市之外广袤的县乡镇也是大市场。

按照鸿蒙的发展规划，接下来将会发布鸿蒙3.0。3.0版的鸿蒙OS将进一步对软硬件协同做优化，可以预见，鸿蒙3.0的能力将更加强大。

玺哥认为，只要鸿蒙OS按照自己的节奏稳步推进，努力做好产品，鸿蒙OS就能获得越来越多用户的认可。甚至最后完成对IOS、安卓的超越。