决战未来，华为鸿蒙与Google Fuchsia？

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5G，开启万物互联时代

不久前，赛迪《2019-2021年中国物联网市场预测与展望数据》报告，对中国市场作出分析，预计未来三年，中国物联网市场规模将保持 20% 以上增长速度，到2021年，市场规模达到2.6万亿元。

什么是物联网？

物联网，指通过网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接。典型物联网分为感知层、网络层、平台层和应用层。相关应用，则主要体现在智能工业、智能安防、智慧电力、智慧交通、智慧医疗、智慧物流、智能家居等领域。

什么是 5G？

5G，指第五代移动通信技术，具备高速率（10Gbit/秒）、低时延（1ms）、大连接服务（一百万/平方公里 ）等特性，可以有效提高人与物、物与物之间信息传递效率，是实现万物互联的必备条件。

图1、通信技术发展史

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

每一次技术的迭代与更新，都将极大地促进操作系统的发展，移动互联网诞生了 Android/Linux，而 5G 的到来，智能物联的爆发，又将为 OS 提出哪些诉求？

为迎接IoT时代，华为与Google各自发起“微内核”计划，试图打造下一代操作系统，它们分别叫做鸿蒙与Fuchsia。

物联网 OS 先行者，Linux 操作系统

正如桌面PC机催生了Windows 与 OS X，移动互联网产生了苹果iOS 与谷歌 Android一样，5G带来的低时延与高速率，以及广阔的万物互联设备，也迫切地需要一款轻巧、可扩展、结构单一的操作系统。

尽管Linux操作系统可以通过裁剪与修改，适配多数时下硬件，但其先天的宏内核体系，与庞大的内核结构，注定为其在物联网时代的应用，打上折扣。

根据官网显示，Linux内核最新版本，V5.4.13，压缩后大小在104MB，代码行数超过2700万行，内核包括系统进程、线程管理、内存管理、文件系统、驱动与网络协议等部分。

图2、Linux Kernel

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

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内核，宏内核与微内核？

内核，即操作系统的核心部分，负责管理系统各种资源。我们可以将内核看成连接应用程序和硬件的一座桥梁，是硬件上的第一层软件实体。

宏内核 Macrokernel ，

指用户服务和内核服务在同一空间中实现的系统内核

典型：Unix/Linux/DOS/Windows 9x/MacOS

优点：易设计与实现、硬件性能高

缺点：维护成本高、容错机制差

微内核 Microkernel ，

则是用户服务和内核服务不在同一空间中实现

典型：Minix、QNX、Fuchsia、鸿蒙

优点：模块化、安全性、灵活、硬件要求低、分布式

缺点：IPC额外开销、Cache命中率低、内存复制

图3、微内核与宏内核

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

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鸿蒙 OS： 微内核、全场景、分布式

2019年8月9日华为开发者大会，华为消费者业务CEO余承东正式发布鸿蒙OS，是由华为开发，第一个基于微内核的全场景分布式架构操作系统。鸿蒙，最早可追溯至2012年，任正非表示“出于战略考虑，做终端操作系统”。

该项目由上海交通大学陈海波教授领导进行研发，陈教授，中国操作系统领域顶级人才，首位在SOSP发表论文的亚洲科学家，SOSP 2017主席，华为鸿蒙OS首席科学家。

图4、SOSP 2017

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

图5、鸿蒙时间表

资料来源：华为大会，兴业证券经济与金融研究院整理

在物联网操作系统开发方面，华为拥有丰富经验，其在鸿蒙之前，即已有一套 Lite OS—— 基于实时内核的轻量级物联网操作系统，应用范围包括可穿戴设备、智能家居、车联网、 LPWA等领域 ，其 Kernel 仅 10k大小 ，也是鸿蒙内核目前的组成之一。

根据开发者大会披露的方案，华为计划通过渐进方式，将Android/Linux内核过渡至鸿蒙微内核上，逐步将宏内核中的文件系统、内存管理系统，移植到鸿蒙内核之外。鸿蒙有三种架构，第一层是内核，第二层是基础服务，第三层是程序框架。其特点是，基于微内核全场景分布式操控，系统快速、安全、低时延，“比Android、iOS更先进”。

图6、鸿蒙的规划

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

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Google Fuchsia，与鸿蒙同初心的下一代操作系统

2019年6月28日，Fuchsia开发者网站Fuchsia.dev 正式上线。事实上，在 2016年 ，就已有消息传出， Google 正在研发 Fuchsia—— 这是一个类似 AOSP 的开源项目，该系统基于 Zircon 微内核，受 Little Kernel启发，用于嵌入式系统，主要使用C语言 和 C++编写 。 Fuchsia 最初定位，是一个可以运行在手机、电脑以及智能家居设备等的全能型操作系统，兼容安卓系统。

Google物联网战略

1、5G时代将至，应对 IoT 提前布局

物联网是未来互联网公司发展方向之一，随着 5G 商用的推进，物联网发展进一步提速，智能家居等产品都将包含智能终端，以实现物联网统一发展。而智能终端皆需要操作系统，这对谷歌来说是一块很大的市场，虽然 Android也可以 勉强实现，但物联网设备复杂，对速度和安全要求更严格， Android 难以全面应对。

2、建立生态壁垒，整合自身业务

对 Google来说， 一方面，苹果对于 iOS掌控力度高，且App Store仅由Apple 运营，而相比之下，部分应用上线 Android 之后，就被急速破解，应用商店被各大手机厂商瓜分，渠道分成，难以获得相应营收。

因此， Google 需要一款新的操作系统来帮助其建立一整套完整的生态系统。另一方面， Android 在流畅性、速度等方面具有先天缺陷，尽管 ART已经取代Dalvik，但仍 难以实现内部业务的整合，所以有必要为日后万物互联生态做准备。

图7、Android ART 架构

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

从宏内核，走向微内核

微内核 Zircon

Fuchsia 抛弃了 Linux Kernel ，采用微内核架构 Zircon。Fuchsia 的 UI 框架使用Flutter，可以实现HTML5 应用和手机原始应用共享。同时 ，它还支持 ARM 和 Intel 芯片。

由于 Android 和 Chrome OS 生态的不同， 二者融合难度较大， Fuchsia 目标专为现代化、高处理器的设备，并支持嵌入式设备、智能手机和桌面计算机，市场预期其有望代替 Android 和 Chrome OS 成为 下一代 Google 统一操作系统。

Fuchsia分层 蛋糕模型

• Zircon: 微内核，基础服务进程

• Peridot: 用户体验基础层 ，模块，用户，存储服务等

• Garnet: 设备层面系统服务，软件安装、通信、媒体、图形、包管理等

• Topaz: 系统的基础应用， Web, Dart, Flutter

图8、Fuchsia OS 蛋糕层

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

图9、Fuchsia OS预计发布时间

资料来源：公开信息，兴业证券经济与金融研究院整理

跨设备，云生态

与鸿蒙的目标一致，Google Fuchsia同样也是一个瞄准多设备，跨平台的一个操作系统，引用Fuchsia China的说法，即

在当今世界，很多人不只有一台设备，而是多种设备，如手机，台式机，笔记本电脑，平板电脑等等。