鴻蒙系統(tǒng)全面解析誕生背景、技術(shù)細節(jié)生態(tài)圈一文看懂

鴻蒙系統(tǒng)全面解析，誕生背景、技術(shù)細節(jié)生態(tài)圈一文看懂華為6月2日正式發(fā)布的鴻蒙系統(tǒng)無疑占據(jù)了最近熱點話題的C位，雖然不全是贊美的聲音，但這種努力打破美國壟斷，挑戰(zhàn)谷歌、蘋果在移動操作系統(tǒng)上壟斷地位的嘗試必將成為中國科技史上的里程碑事件。本期的智能內(nèi)參，我們推薦興業(yè)證券的報告《華為鴻蒙深度研究》，從鴻蒙系統(tǒng)的產(chǎn)生背景、開源技術(shù)細節(jié)和產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)圈全面解析鴻蒙系統(tǒng)。原標(biāo)題：《華為鴻蒙深度研究》：未注明

01.鴻蒙誕生時代背景鴻蒙產(chǎn)生的時代背景，總體來說有六個：1、數(shù)字化的時代背景：數(shù)字化新時代的到來需要新的操作系統(tǒng)；2、IoT與5G：5G物聯(lián)網(wǎng)時代的到來對操作系統(tǒng)提出了新的要求；3、中國面臨“卡脖子”的挑戰(zhàn)：獨立自主的研發(fā)操作系統(tǒng)是迫切的需求；4、人工智能的興起：AIoT場景天然要求多設(shè)備智能協(xié)同，需要一個適用于各類型機器的操作系統(tǒng)；5、大數(shù)據(jù)與云計算：TB、PB級的大數(shù)據(jù)需要一個能夠提供多機互聯(lián)的操作系統(tǒng)；6、全球信息安全面臨挑戰(zhàn)：網(wǎng)絡(luò)安全威脅呈現(xiàn)多元化、復(fù)雜化、頻發(fā)高發(fā)趨勢，需要一個足夠安全的系統(tǒng)進行保障。到鴻蒙的出現(xiàn)，操作系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)歷了四代：分別是Unix、Windows/Mac/Linux、iOS/Android和鴻蒙/Fuchsia。Fuchsia是由Google自主開發(fā)的基于Zircon微內(nèi)核的開源系統(tǒng)，它可以運行在手機、電腦、智能家電等硬件產(chǎn)品上。谷歌公司對Fuchsia的預(yù)期發(fā)展是讓它取代Android和ChromeOS,統(tǒng)一兩者成為一個操作系統(tǒng)。和安卓相比，鴻蒙與安卓都是基于Linux開發(fā)，安卓是基于宏內(nèi)核結(jié)構(gòu)設(shè)計，而鴻蒙是基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)設(shè)計。鴻蒙系統(tǒng)使用C和C++編寫，不需要虛擬機這一中間過程，因此運行效率更高。和iOS相比，iOS和鴻蒙都是致力于萬物互聯(lián)的操作系統(tǒng)，iOS底層是基于Unix的，并且是閉源的，鴻蒙是基于Lmux的，是開源的?！虿僮飨到y(tǒng)格局2012年，華為出于對谷歌如果對其斷供就會難以維持生產(chǎn)的顧忌，開始布局自有分布式操作系統(tǒng)。2019年5月15日，華為被列入了所謂“實體清單”，谷歌Android服務(wù)GMS對華為禁供。5G迅猛發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)時代來臨，多年前的布局使華為抓住了最佳的發(fā)展時期。▲鴻蒙發(fā)展歷史02.開源與技術(shù)細節(jié)總體來說，鴻蒙的技術(shù)現(xiàn)階段優(yōu)勢在于開放，但劣勢是生態(tài)。系統(tǒng)在分布式部署、時延和流暢性等方面具有優(yōu)勢，但最大短板生態(tài)。構(gòu)建一個成熟的生態(tài)是鴻蒙能否生存下去并取得勝利的關(guān)鍵所在。技術(shù)上，鴻蒙系統(tǒng)使用微內(nèi)核架構(gòu)。內(nèi)核是操作系統(tǒng)內(nèi)最基礎(chǔ)的構(gòu)件，因此內(nèi)核的設(shè)計對于操作系統(tǒng)的外部特性也有著至關(guān)重要的影響。常見內(nèi)核結(jié)構(gòu)可以分為宏內(nèi)核、微內(nèi)核、混合內(nèi)核、外內(nèi)核等。微內(nèi)核是較新內(nèi)核結(jié)構(gòu)，但是它擁有著眾多宏內(nèi)核不具有的優(yōu)良特性，吸引了很多研究者。▲微內(nèi)核與宏內(nèi)核對比微內(nèi)核架構(gòu)包含兩類組件：核心系統(tǒng)和插件模塊。核心系統(tǒng)負(fù)責(zé)通用功能，不因為業(yè)務(wù)的變化而變化。插件模塊負(fù)責(zé)實現(xiàn)具體的業(yè)務(wù)，可以根據(jù)業(yè)務(wù)的變化而改動和擴展。微內(nèi)核架構(gòu)模式可以將其他應(yīng)用程序的功能作為插件添加到核心應(yīng)用程序，從而提供應(yīng)用的可擴展性、功能分離性和獨立性。微內(nèi)核架構(gòu)通常具有以下特征：整體敏捷度高、易部署、可測性高、功能表現(xiàn)優(yōu)秀、可擴展性強和不易開發(fā)?！櫭上到y(tǒng)設(shè)計鴻蒙架構(gòu)的另一個很大優(yōu)勢是依靠分布式軟總線、分布式設(shè)備虛擬化、分布式數(shù)據(jù)管理、分布式任務(wù)調(diào)度等技術(shù)，可以實現(xiàn)多種類、多數(shù)量的設(shè)備之間硬件的互助和資源共享?！植际綌?shù)據(jù)管理▲分布式軟總線▲分布式設(shè)備虛擬化鴻蒙系統(tǒng)設(shè)計初衷是為滿足全場景智慧體驗的高標(biāo)準(zhǔn)鏈接要求，可適配手機、平板、電視、智能汽車、可穿戴設(shè)備等廣泛的終端設(shè)備,將在未來萬物互聯(lián)的智能社會中打造下一代操作系統(tǒng)?！櫭僧?dāng)前和未來架構(gòu)在技術(shù)特性上，鴻蒙有著一次開發(fā)，多端部署的特點。在鴻蒙OS的框架層提供了用戶程序框架、Ability框架和UI框架。它們可以支持多終端設(shè)備業(yè)務(wù)邏輯和界面邏輯的復(fù)用，這樣應(yīng)用跨設(shè)備的開發(fā)效率也就得到了提框架層升。另一個特點是統(tǒng)一OS，彈性部署。鴻蒙os通過組件化和小型化的設(shè)計方法，使得針對各種類型的設(shè)備可以按需求選擇合適的部署方案。鴻蒙支持多種組件配置方案：1、支持各組件的選擇，組件并不是必須被部署，可以按照需要選擇合適的部件；2、支持組件內(nèi)功能集的配置，可以按照需求選擇性的給組件配置功能集；3、支持組件內(nèi)功能集的配置，可以按照需求選擇性的給組件配置功能集。除了微內(nèi)核，鴻蒙的另一大賣點是方舟編譯器。方舟編譯器可以方便安卓APP移植到鴻蒙系統(tǒng)。方舟編譯器是華為自主研發(fā)的編譯器平臺，它將以前邊解釋邊執(zhí)行的低效運行方式轉(zhuǎn)變?yōu)閷ava、C、C++等代碼一次編譯成機器碼的高效運行方式，同時也實現(xiàn)了多語言的統(tǒng)一。華為官方數(shù)據(jù)表明，方舟編譯器能提升24%的操作系統(tǒng)流暢度、44%的系統(tǒng)響應(yīng)能力和60%的三方應(yīng)用操作流暢度。

03.鴻蒙產(chǎn)業(yè)鏈與生態(tài)圈華為當(dāng)前的業(yè)務(wù)可分為四大領(lǐng)域：消費者業(yè)務(wù)、運營商業(yè)務(wù)、企業(yè)業(yè)務(wù)和云服務(wù)四大業(yè)務(wù)領(lǐng)域相互協(xié)同、共同發(fā)展，拼接成華為生態(tài)戰(zhàn)略布局版圖。▲華為生態(tài)鴻蒙系統(tǒng)的生態(tài)可以概括為1+8+N。1+8+N戰(zhàn)略的核心是1,即智能手機。智能手機作為鴻蒙生態(tài)的核心部分，憑借華為海思自研的麒麟芯片，為其他設(shè)備終端提供相應(yīng)的通信支撐。正是因為萬物互聯(lián)的場景中手機的重要性，華為始終以全球手機市場第一作為目標(biāo)。8是指PC、平板、智慧屏、音箱、眼鏡、手表、車機、耳機，這8項將由華為公司親自研發(fā)和參與市場，并且會追求市場領(lǐng)先地位。N是攝像頭、掃地機、智能秤等外圍智能硬件，涵蓋移動辦公、智能家居、運動健康、影音娛樂、智慧出行五大場景模式。這些領(lǐng)域是與鴻蒙生態(tài)的合作伙伴進行共同開發(fā)，在合作過程中，鴻蒙生態(tài)將會提供HiLink協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，HiAI組件，LiteOS等技術(shù)平臺，同時將鴻蒙操作系統(tǒng)開源。1、鴻蒙OS+智慧屏2019年8月，全球第一款搭載華為鴻蒙系統(tǒng)的榮耀智慧屏正式發(fā)布。榮耀智慧屏作為當(dāng)時首個搭載鴻蒙系統(tǒng)的終端產(chǎn)品，突破了傳統(tǒng)電視的概念，搭載有鴻鵠818智慧芯片等三顆華為自研芯片和升降式AI攝像頭，內(nèi)置華為系統(tǒng)級視頻通話功能，開創(chuàng)了大屏和手機的新交互方式，除了可聯(lián)控智能家居，還能實現(xiàn)智慧雙投、魔法閃投、魔法控屏等功能。▲鴻蒙OS+智慧屏2、鴻蒙OS+智能座艙2021年4月，華為的鴻蒙OS智能座艙正式發(fā)布。鴻蒙OS車機操作系統(tǒng)是面向車的操作系統(tǒng)，與手機同平臺。鴻蒙OS智能座艙搭載有一芯多屏、多用戶并發(fā)、運行時確定性保障、分布式外設(shè)、車載網(wǎng)絡(luò)、多部件等多種應(yīng)用，提供差異化啟動恢復(fù)、極速啟動、多用戶切換、聲場控制、多部件協(xié)同等功能。鴻蒙OS智能座船可以及時升級應(yīng)用，基于其HMS-Automotive平臺，開發(fā)者能夠提供更好的服務(wù)與應(yīng)用體驗，實現(xiàn)人、車、家的全場景協(xié)同?！櫭蒓S+智能座艙同時面向車載場景增量還開發(fā)有HOS-A子系統(tǒng)，可實現(xiàn)賬號、多模輸入、用戶程序框架、元能力框架、多媒體、公共通信、車機業(yè)務(wù)啟動恢復(fù)等功能，使得自動駕駛、導(dǎo)航、視頻、音樂和通話等業(yè)務(wù)能夠在智能座艙和其他設(shè)備之間實現(xiàn)無縫切換，讓智能駕駛變得簡單、有趣、享受。發(fā)布會現(xiàn)場透露，目前智能駕駛生態(tài)平臺已獲得30+硬件生態(tài)、50+應(yīng)用生態(tài)合作伙伴支持，未來鴻蒙OS將繼續(xù)加大與汽車及應(yīng)用領(lǐng)域的開放與合作力度，與產(chǎn)業(yè)鏈一起打造智能駕駛的極致體驗。3、鴻蒙OS+智能家電2020年7月，華為消費者業(yè)務(wù)CEO余承東，與美的集團董事長方洪波正式簽署《戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，雙方在智慧家居領(lǐng)域達成“全方位戰(zhàn)略合作關(guān)系”。2021年4月，作為首批支持鴻蒙系統(tǒng)的家電產(chǎn)品，美的家用智能蒸烤箱S5mini正式上市，該智能蒸箱搭載了華為鴻蒙系統(tǒng)，同時搭配了鴻蒙系統(tǒng)的一碰連特性，可以快速完成配網(wǎng)。配網(wǎng)