HarmonyOS——华为对万物互联的解读与诠释

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HarmonyOS——华为对万物互联的解读与诠释,第1张

6月2日,华为召开鸿蒙操作系统及华为全场景新品发布会,除了一堆硬件产品外,发布会的C位HarmonyOS 2正式登陆手机。

2019年8月份首次亮相到2020年9月HarmonyOS 2发布,HarmonyOS从最初的一个用于IoT的系统,短短一年时间被迅速扶正。

HarmonyOS 2是HarmonyOS真正起点。

HarmonyOS 2开始向128KB-128MB物联网设备(如智能电视、可穿戴设备和 汽车 )开放,随后在2021年4月向128MB至4GB设备开放,2021年10月向4GB以上的设备开放。

这意味着,硬件时代,华为一直以来贯彻的1+8+N策略,在软件HarmonyOS上,走了一条N+8+1路线。万物互联是HarmonyOS的未来,但手机却是HarmonyOS当下能否成功的关键。

上月召开的鸿蒙伙伴峰会上,华为宣布HarmonyOS完全开源开放,欢迎三方手机厂商使用HarmonyOS,一起开源共建。

第三方手机厂商是否使用,里面牵涉了太多利益,当然也不是一两个人能够决定的,但是华为必须尽全力去做这样的努力与尝试,因为即便HarmonyOS是一款去硬件中心化的系统,但是目前手机依旧是万物互联的交互中心,是起点,是控制中枢。

HarmonyOS 2发布,正式宣告了HarmonyOS手机的到来,但是即便如此,正如华为消费者业务软件部总裁王成录强调的那样,HarmonyOS不是一个为了替换Android而生的智能手机专用操作系统,它本不属于Android的同一赛道。

在如今我们智能终端设备越来越多的当下,各种终端设备相互之间是割裂的,连接时复杂的,操控是繁琐的,就像一个个孤岛,彼此没有交集,HarmonyOS的使命就是将各个“孤岛”统一在一起,每个人、每个设备都是万物互联大陆的一部分。

即为不同设备的智能化、互联与协同提供统一的语言,通过分布式技术,让手机、平板、手表、智慧屏等智能设备联接起来,打破不用硬件设备之间的界限,真正实现人与设备、设备与设备间的无界限沟通。

因此HarmonyOS是面向未来的全场景的分布式操作系统,是面向万物互联时代的新一代智能终端操作系统。

发布会上,华为公布了HarmonyOS“百”机焕新计划,包括手机、平板、智慧屏等,到明年上半年实现“百”款设备升级HarmonyOS 2目标。

在这之前,我们将自己手里的华为设备进行了升级,简单来看看HarmonyOS 2有哪些变化。

对用户来说,外观变化是感知最明显的,HarmonyOS 2外观恰恰与EMUI几乎没有什么区别,这样的好处显而易见,对于平均每天使用六七个多小时智能手机的广大用户,迁移到另一个系统,如果UI、操作逻辑完全不同,势必给人陌生感和体验上的割裂感。

而HarmonyOS 2与EMUI相同的外观和操作交互,保证了用户系统迁移体验上的一致性。

HarmonyOS 2增加了全新的卡片设计,通过上滑底部有横线的应用可打开相应应用的卡片信息,比如上滑天气应用在无需打开软件的情况下即可查看最近一周的天气。

同时,长按卡片可以进入卡片编辑,选择不同的卡片形式,呈现不同内容。而且,卡片也是原子化服务的载体,在服务中心可以轻松获取、随时分享,无需下载、安装,一步到位获取各种服务。

另一大变化是控制中心,除了常规的快捷开关外,增加了超级终端功能,当平板、电脑、智慧屏等与手机登录同一账号并开启蓝牙、WLAN时,就会自动检测到,直接一拉即可连接,比如当手机播放音乐时,将智能音箱与手机连接,音乐就会立刻在音箱上播放,将智慧屏与手机连接,音乐就会在智慧屏上播放。

在HarmonyOS下,各种设备之间实现了无感切换,比如你的平板在可以没有下载 游戏 的情况下借助与手机的连接实现在平板上玩 游戏 ;手机上的文档直接投到笔记本上继续编辑等等。

另外,HarmonyOS 2的图形栈技术也能够让 游戏 玩得更久,根据华为的数据,搭载HarmonyOS 2的Mate 40 Pro(90fps)可玩《和平精英》5.1小时 游戏 ,搭载EMUI 11的Mate 40 Pro(90fps)可玩4.7小时。

关于大家关心的软件生态问题,这一点大家无需担心,基本上绝大多数主流Android应用都能在HarmonyOS 2上运行,这是因为HarmonyOS采用了与安卓“宏内核”不同的“微内核”,但是其内核子系统包含Linux宏内核、LiteOS内核和鸿蒙“微内核”等多个混合内核,而Linux宏内核由于也被安卓采用,因此可以让HarmonyOS能够快速兼容安卓应用。

这里网上讨论激烈的HarmonyOS使用部分AOSP(Android开源项目),是HarmonyOS迅速扩大生态不得已并且必然选择,但是这并不意味着HarmonyOS就是套壳Android,因为AOSP并不属于谷歌商业生态中,其他组织在可以不受谷歌禁令的情况下使用AOSP,而且HarmonyOS也不是第一个采用AOSP开眼的系统,安卓本身也有超过80%的代码来自开源项目。

但是王成录也表示,今年10月开源的HarmonyOS 3.0中,来自AOSP社区的、由谷歌贡献的代码就几乎没有了。

从HarmonyOS 2手机上的改变来看,手机目前依然是HarmonyOS的操控中枢,而作为一款面向万物互联时代的全场景分布式操作系统,HarmonyOS真正实力必然是万物互联,即1+8+N所有智能终端设备的无缝连接。

目前华为的努力已经初见成效,今年3月份的中国家电及消费电子博览会上,海尔、帅康、苏泊尔、方太、九阳等家电品牌对外公开展示了HarmonyOS产品,并且今年内将上市进入消费者市场。与北汽旗下极狐 汽车 阿尔法S合作搭载HarmonyOS车载系统等。

5月18日的鸿蒙伙伴峰会上,华为HiLink和HarmonyOS统一升级为HarmonyOS Connect,这样各种设备就能一碰配网,无需下载各种应用,即可实现对HarmonyOS下设备的卡片式操控。

另外还有手机与华为MateView显示器的互联颇有意思,显示器都是要配主机或者笔记本使用,当搭载HarmonyOS的手机与华为MateView触碰配对后,显示器上就会显示类似电脑的桌面,底部的Dock栏有相应应用,上面是搜索框,这时候手机就相当于主机,手机的算力驱动显示器操作运行,配合键盘鼠标,瞬间变成强大的生产力工具。

华为给HarmonyOS定的目标时到今年年底至少有3亿台HarmonyOS设备,其中2亿台华为自由设备,1亿台外部设备。

时间紧迫,所以华为消费者AI与智慧全场景业务部副总裁杨海松说,HarmonyOS要用1年时间走完别人5年走的路,去跑赢16%的市占率生死线。

胜负的关键依然是1+8+N,“1”手机受阻,华为近两年大力发展“8+N”,智慧屏、智能手表、平板、笔记本、路由、耳机、智能音箱...尤其是平板与智能手表,已经受到消费者认可,此消彼长,保证基本盘的稳定,但是最核心的依然是智能手机,在“百”机焕新计划后,争取更多的第三方厂商是关键,也是这个过程中最难的。

至于发布会上惊鸿一瞥的华为P50,依旧还是只停留在那一页PPT上。

国足球迷经常调侃“留给中国队的时间不多了”,在智能设备向万物互联的转折点,HarmonyOS抓住了机遇,而留给HarmonyOS去跑赢16%生死线的时间,还有多少?

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。

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。