鸿蒙:引领未来操作系统的璀璨之星

仰望未来 2024-11-13 14:56:50
一、鸿蒙系统的崛起之路

鸿蒙系统的诞生并非偶然,而是华为在面对外部压力时的勇敢回应。2019 年,华为被谷歌暂停部分业务往来,GMS 断供,这一困境促使华为加快了鸿蒙系统的研发步伐。

华为早在 2016 年就洞察到多设备协同效率低下的问题,并启动了鸿蒙的规划和研发。经过多年的努力,鸿蒙系统逐渐从构想走向现实。2019 年 8 月,华为在开发者大会上发布 EMUI 10 的同时宣告了 HarmonyOS 1.0 的诞生。此后,鸿蒙系统不断发展壮大。

美国的打压虽然给华为带来了巨大的挑战,但也意外地成为了鸿蒙崛起的助力。在生死存亡的紧急关头,华为毅然决定自主开发操作系统 —— 鸿蒙,谋求技术上的独立。鸿蒙的成功并非一蹴而就,它的背后是无数个日夜的无悔奋斗和对未来的坚定信念。

从操作系统的基础设计到各类应用的开发,华为团队倾尽全力。为了构建一个完整生态,他们常常熬夜,研究各种可能性。最终,鸿蒙推出后迅速取得了显著的增长。截至目前,鸿蒙在中国市场占据 Top2 的领先地位,拥有 1.1 亿 + 的代码行、675 万注册开发者和 10 亿 + 鸿蒙生态设备。

鸿蒙系统的崛起,不仅是华为技术创新的成果,更是中国科技在全球舞台上的一次重要突破。它为万物互联时代的到来奠定了基础,也为中国科技的未来发展带来了新的希望。

二、鸿蒙与其他系统对比(一)开放性与封闭性差异

鸿蒙系统在开放性上相对较为封闭,华为对系统的控制力更强,这意味着鸿蒙系统的应用程序生态系统可能相对较小,但也能提供更好的系统稳定性和安全性。例如,鸿蒙系统采用全新的微内核架构,将操作系统的核心功能进行模块化,一个模块出错不会导致整个系统崩溃。而安卓系统以其开放性而闻名,允许开发者自由定制和修改系统,这使得安卓系统具有丰富的应用程序和个性化设置。然而,这种开放性也带来了一定的风险,比如系统的安全性可能会受到影响。

(二)设备适配性不同

安卓系统在不同的设备上具有良好的适配性,无论是智能手机、平板电脑还是智能电视,都可以运行安卓系统。而鸿蒙系统则专注于物联网设备,旨在实现设备之间的无缝连接和协同工作。鸿蒙系统采用分布式架构,通过公共通信平台、分布式数据管理、分布式能力调度和虚拟外设等技术,简化了应用开发者的底层技术实现难度,使不同设备之间能够实现跨终端无缝协同体验。例如,在智能家居领域,鸿蒙系统可以将手机、电视、冰箱等设备连接起来,实现统一管理和控制,具有更大的潜力和优势。

(三)性能和效率较量

鸿蒙系统在性能和效率方面进行了优化,旨在提供更流畅的用户体验。它采用了分布式架构,可以根据设备的资源情况进行智能调度和管理。例如,确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理,优先级高的任务资源将优先保障调度,应用响应时延降低 25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性使 IPC(进程间通信)性能大大提高,进程通信效率较现有系统提升 5 倍。而安卓系统在某些低端设备上可能存在卡顿和性能瓶颈的问题。

(四)生态系统的对比

安卓系统的应用程序生态系统非常庞大,几乎涵盖了所有领域的应用。用户可以从 Google Play 商店中下载各种应用程序,满足个人化的需求。目前,安卓的开发者数量超过了 2000 万,整个安卓 APP 的应用数量超过了 250 万个,而使用安卓的智能设备,目前已经超过了 25 亿。相比之下,鸿蒙系统的应用程序生态系统相对较小,但随着华为的持续发展,鸿蒙生态也在不断壮大。截止到 5 月底,华为 HMS 开发者数量已经达到了 400 万,并且全球集成了 HMS Core 的应用也达到了 13.4 万,鸿蒙 OS 系统装机量也突破了 1000 万大关。虽然鸿蒙生态与安卓生态还有很大差距,但华为 HMS Core 6.0 即将全球上线,将进一步推动鸿蒙 OS 系统应用生态建设,发挥鸿蒙万物互联的优势,最终解决鸿蒙 OS 系统的软件生态短板。

三、鸿蒙系统的特点优势(一)分布式架构创新

鸿蒙系统的 “分布式 OS 架构” 和 “分布式软总线技术” 是其一大创新亮点。通过公共通信平台、分布式数据管理、分布式能力调度和虚拟外设四大能力,将分布式应用的底层技术实现难度对应用开发者屏蔽。这使得开发者能够像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用,而最终消费者也能享受到强大的跨终端业务协同能力带来的无缝体验。例如,在智能家居场景中,用户可以通过手机轻松控制智能电视、智能音箱、智能空调等设备,实现设备之间的互联互通,极大地提高了生活的便利性。

(二)确定时延引擎与高性能 IPC

确定时延引擎和高性能 IPC 技术是鸿蒙系统实现系统天生流畅的关键。确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理,优先级高的任务资源将优先保障调度,应用响应时延降低 25.7%。鸿蒙微内核结构小巧的特性使 IPC(进程间通信)性能大幅提高,进程通信效率较现有系统提升 5 倍。这意味着在使用鸿蒙系统的设备上,无论是运行大型游戏还是多任务处理,都能更加流畅高效,为用户带来极致的使用体验。

(三)微内核架构安全可靠

鸿蒙系统采用全新的微内核设计,带来了更强的安全特性和低时延。微内核只提供最基础的服务,如多进程调度和多进程通信等,在内核之外的用户态尽可能多地实现系统服务,同时加入相互之间的安全保护。鸿蒙 OS 将微内核技术应用于可信执行环境(TEE),通过形式化方法,重塑可信安全。形式化方法可通过数据模型验证所有软件运行路径,显著提升安全等级。同时,由于鸿蒙 OS 微内核的代码量只有 Linux 宏内核的千分之一,其受攻击几率也大幅降低。

(四)统一 IDE 多端部署

鸿蒙系统凭借多终端开发 IDE,多语言统一编译,分布式架构 Kit 提供屏幕布局控件以及交互的自动适配,支持控件拖拽,面向预览的可视化编程。这使得开发者可以基于同一工程高效构建多端自动运行 App,实现真正的一次开发,多端部署,在跨设备之间实现共享生态。华为方舟编译器是首个取代 Android 虚拟机模式的静态编译器,可供开发者在开发环境中一次性将高级语言编译为机器码,大幅提高开发效率。例如,开发者只需开发一次应用,就可以在手机、平板、智能手表等多种设备上运行,极大地降低了开发成本和时间。

四、鸿蒙系统的应用场景

(一)智能家居的融合

鸿蒙系统在智能家居领域展现出强大的融合能力。通过接入鸿蒙生态,如顾家家居与华为终端的合作,实现了全屋多设备联动场景。用户可以通过手机或语音设置睡眠模式,空间内灯光、床垫、窗帘将自动联动营造睡前氛围,一键进入助眠状态,待进入睡眠状态后,还能持续感知睡眠状态及身体状况,以实时调整睡眠环境。同时,OpenHarmony 应用场景中的智能家居系统,利用鸿蒙生态,实现了智能控制和用户体验的新突破。例如,用户可以通过手机轻松控制智能电视、智能音箱、智能空调等设备,实现设备之间的互联互通,极大地提高了生活的便利性。

(二)智慧办公的助力

在智慧办公场景,HarmonyOS Connect 认证的会议一体机能够和大屏设备组合成为可视会议终端,同时手机也可以变成会控中心,用户通过控制手机来实现会议控制,一键召开视频会议,共享资料等操作,很好地解决了视频会议部署难,会控难的问题。此外,华为鸿蒙系统通过智能系统,为未来智能办公室提供了多种解决方案。如办公室保安加密,利用物联网应用,配合闭路电视、动态感应器等装置,如有异样即可向管理人员的智能电话发送警报,并允许即时监控。智能系统还可连接上智能大门门锁,利用应用程式绑定在员工的手机上,每位员工会有一组唯一的数字密码,并在员工离职后撤销密码,提高了办公室的安全性。同时,智能办公室还可以改善办公环境,员工可以透过手机应用设置偏好的温度,系统可以追踪使用者在办公室的活动,人在哪,就可以预设调节那里的环境温度。当系统辨识出房间已没人使用后,它会自动将该房间的设备,调整到待机状态以便省电。此外,使用智能办公室设备可以简化或完全自动化一些任务流程,使员工能专注于更重要的事情上,提高工作效率。通过自动调整办公室的照明和温度,可以更有效地节省能源,并减少电力的浪费。

(三)影音娱乐的拓展

在影音娱乐领域,爱奇艺、哔哩哔哩、芒果 TV、喜马拉雅、优酷等主流影音娱乐 App 已上架鸿蒙应用市场。基于 HarmonyOS NEXT 的全场景、原生智能等能力,在跨端流转、内容推荐等方面革新影音娱乐体验。HarmonyOS NEXT 支持一次开发多端部署,只需要一次开发,咪咕视频、哔哩哔哩、喜马拉雅等影音娱乐类应用就可以在不同鸿蒙设备上适配,获得一致的体验,开发效率大幅提升。例如,鸿蒙原生版咪咕视频还针对不同设备的优势进行了特别优化,例如可以自动识别折叠屏手机的屏幕弯折角度,实现悬停状态下的页面合理布局,不浪费大屏显示空间;平板端更适配了键鼠操作,还原电脑使用体验,操作更精准。基于 HarmonyOS NEXT 的分布式软总线和分布式文件存储能力,例如咪咕视频接入续接能力,就可以让正在播放的视频、直播或音乐无缝接续到另一台设备上。下班路上用手机听歌追剧,到家后只需靠近平板,屏幕上就会弹出对应 App 图标,点击就能接续播放。同时,鸿蒙原生智能为影音娱乐领域伙伴提供了全新的解决方案。以鸿蒙原生版喜马拉雅为例,通过接入 HarmonyOS 意图框架,它不仅能在用户与小艺对话时推荐感兴趣的有声内容,也能在用户搜索时推荐相关有声内容,推荐结果更合时宜、合兴趣。小艺对话和搜索结果中也会提供快捷播放入口,点击即可畅听。

(四)智慧教育的沉浸

超百款教育类鸿蒙原生应用的上线,体现了华为对于打造智慧教育生态的坚定信念。这些应用不仅涵盖在线学习、资源共享、课堂互动等多种场景,还强调了跨设备的多元性。例如,六点作业作为华为 HarmonyOS 智慧教育合作伙伴,结合华为 HarmonyOS 生态的先进技术能力,打造出质量更高、更具创新性的互动家庭教育体验。当家长不在孩子身边却又需要对孩子的作业进行检查和辅导时,六点作业远程辅导机结合 HarmonyOS 的分布式软总线能力,和华为平板、手机形成一个远程作业辅导场景,完美解决家长无法陪伴孩子学习的难题。远程辅导机搭载的零畸变超清摄像头,设计成独特的俯拍模式,可采集传输 2K 分辨率的超清视频,能将所有作业内容拍得无比清晰,通过华为终端产品进行展现,更方便家长辅导孩子作业;孩子作业不会做时,一键呼叫就能联系家长,家长在线答疑,随时随地辅导作业,真正实现跨越空间时间的陪读模式。

(五)运动健康的指导

在运动健康场景,由跑步机、手表、手环、音箱等智能设备组合成的超级终端,就变身为一个随时可以指导我们科学锻炼的 “专业私教”。能够在运动前提供跑步方案、运动中实时提供运动数据建议、运动后生成科学数据报告,给出个性化指导意见,同时越多设备协同,体验就更专业。

(六)智慧出行的安全

智慧出行场景中的车载智慧屏,很好地解决了一边开车一边用手机看导航不安全的问题。当车主上车时,手机上的导航应用和服务就会自动流转到车载智慧屏上,让车主有一个更安全的导航体验。同样地,车主的电话、音乐都可以呈现在车载智慧屏中,并且还可以通过畅连,用车载智慧屏和家人进行实时的高清视频通话,把旅途中的美好风景分享给家人。同时,零跑汽车与华为举办鸿蒙合作签约仪式,并宣布将基于 HarmonyOS NEXT 鸿蒙星河版启动零跑汽车 APP 的鸿蒙原生应用开发。这一举措,不仅将给用户带来更加智能便捷的用车体验,也为汽车行业在鸿蒙生态中开启全场景智慧出行树立新的标杆。

五、鸿蒙系统的发展前景

(一)政策支持力度强劲

各地政府积极出台政策支持鸿蒙系统的发展。例如,深圳市发布《深圳市支持开源鸿蒙原生应用发展 2024 年行动计划》,通过政策牵引、市场主导、社会共建方式,将深圳打造成鸿蒙原生应用软件生态策源地、集聚区。该计划提出到 2024 年底,深圳市鸿蒙原生应用数量占全国总量 10% 以上,建成 2 家以上以鸿蒙原生应用软件开发、应用企业为主的专业产业园等具体目标。此外,华为在 2023 年 9 月启动拓展鸿蒙原生应用工程,得到了各地政府的大力支持,为鸿蒙生态的建设提供了充足的资金和资源保障。

(二)国产替代需求强烈

长期以来,中国操作系统市场被美国产品占据,如谷歌的安卓。然而,随着国际形势的变化,国产替代的需求日益强烈。鸿蒙系统的诞生,为中国信息技术产业提供了自主可控的操作系统选择。华为将鸿蒙系统内核自主研发比例提升至 100%,实现了全栈自研,包括操作系统的内核、外核、文件系统、编程语言、编译器、编程框架到 AI 框架和 AI 大模型等。这不仅标志着中国在操作系统领域的重大突破,也满足了国内对国产操作系统的强烈需求。目前,已有众多国内企业加入鸿蒙生态,如网易、美团、微博、京东、字节跳动等互联网大企都在招聘鸿蒙软件开发工程师,研发专门的鸿蒙版本。

(三)潜力巨大走向世界

鸿蒙系统具有巨大的发展潜力,有望走向世界,引领行业发展。一方面,华为在全球具有广泛的影响力和庞大的用户基础,为鸿蒙系统的推广提供了有力支持。在第 21 届华为分析师大会上,华为副董事长、轮值董事长徐直军表示,打造鸿蒙原生应用生态,目标是成为全球第三大移动操作系统。目前已有 4000 多个应用明确了迁移计划,不到 1000 个应用正在沟通中。另一方面,鸿蒙系统的技术优势和创新理念也为其走向世界奠定了基础。鸿蒙系统采用分布式架构,实现设备之间的无缝连接和协同工作,为用户提供了全新的使用体验。同时,鸿蒙系统在性能和效率方面进行了优化,采用确定时延引擎和高性能 IPC 技术,提高了系统的流畅性和响应速度。随着鸿蒙生态的不断壮大和完善,相信鸿蒙系统将在全球范围内得到更广泛的应用和认可。

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