物联网操作系统

以下内容出至于：物联网操作系统浅析，中国嵌入式系统产业联盟/北京麦克泰软件技术公司 何小庆

物联网操作系统的发展历史

1. 早期阶段（2000年代初期）

• 无线传感网（WSN）操作系统：物联网操作系统的雏形可追溯到无线传感网的操作系统，如加州大学伯克利分校开发的TinyOS和瑞士计算科学学院的Contiki。这些系统专为资源受限的传感器节点设计，支持低功耗和简单的网络协议，奠定了物联网OS的基础。

2. RTOS的演进（2010年前后）

• RIOT OS的出现标志着物联网OS向更完整的实时操作系统（RTOS）发展。RIOT支持实时任务调度、模块化架构和标准C/C++接口，并能运行在从MCU到MPU的多种硬件平台上，同时兼容现代物联网协议栈。
• 传统的RTOS厂商（如风河的VxWorks、Micrium的μC/OS）开始适配物联网需求，推出低功耗、可裁剪的版本。

3. 商业巨头的介入（2014年左右）

• 微软推出基于Windows Embedded的物联网OS预览版，支持英特尔Galileo开发板，试图将Windows生态扩展至物联网领域。
• 风河发布基于VxWorks 7的物联网OS，强调安全性和可扩展性。
• Micrium推出端到端解决方案Spectrum，整合嵌入式软件、协议栈和云服务。

4. 开源与标准化（2014-2015年）

• ARM mbed OS的发布成为重要里程碑。ARM基于Cortex-M架构设计了专为物联网优化的OS，集成低功耗管理、多协议支持（如6LoWPAN、Bluetooth Smart）和安全子系统（CryptoBox），并配套云端服务mbed Device Server。
• 开源模式兴起，如Contiki和RIOT持续发展，而ARM通过Apache许可证部分开源mbed OS，加速生态建设。

5. 国内发展（同期）

• 中国开始探索自主物联网OS，如中科院的物联网软件平台、凯恩昊鹏的SEN-Hopen OS，以及上海庆科与阿里云合作的MICO，但整体仍处于学习和移植阶段。

6. 技术特征固化（2015年及以后）

• 物联网OS的核心特征逐渐明确：
  • 低功耗管理（如ARM Cortex-M的休眠模式支持）。
  • 模块化架构（可裁剪以适应不同硬件资源）。
  • 泛在互联（支持ZigBee、CoAP等协议）。
  • 安全性（通信加密、安全启动等）。
  • 云平台集成（如Micrium与21emetry合作）。
  • 多语言支持（C/C++为主，Java/JavaScript/Python逐步引入）。

7. 未来趋势

• 碎片化市场持续，难现Android/iOS的垄断局面。
• 传统RTOS与Linux仍占重要地位，但需应对免费模式（如开源OS）的挑战。
• 中国企业在政策支持下加速自主研发。

总结

物联网操作系统从无线传感网的专用OS起步，经RTOS优化、商业公司推动，到ARM等巨头构建完整生态，逐步形成低功耗、安全、互联的技术体系。未来将呈现多元化发展，技术创新与开源生态是关键驱动力。公司，