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鸿蒙系统全面解析，诞生背景、技术细节生态圈一文看懂 | 智东西内参
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。
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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。
华为鸿蒙OS威力初显！实测体验比EMUI更好 功耗却更低 惊喜还有很多
2019年，华为正式发布鸿蒙OS。彼时的鸿蒙还停留在概念阶段，外界的嘲讽和质疑不绝于耳。
2021年4月27日，华为鸿蒙OS开发者公测版本大批量向开发者推送，网上出现大量鸿蒙OS实测视频。值得一提的是，所有开发者在申请鸿蒙OS公测版本的时候都会勾选“保密协议”，因此随意公布开发者版本的鸿蒙OS，开发者可能会面临被撤销鸿蒙OS测试资格的风险。不过还是有许多网友按捺不住激动的心情，冒着风险，放出了许多鸿蒙OS体验视频。
4月30日，知名数码博主@数码闲聊站简单测试了一下鸿蒙OS在华为Mate X2折叠屏手机的性能。他表示，在《王者荣耀》极致画质以及《和平精英》的HDR抗锯齿模式下，基于鸿蒙OS2.0运行的流畅度和稳定性比EMUI 11更好，而且功耗也更低。
他还表示，鸿蒙 OS 2.0 系统的流畅度以及 App 打开切换速度目前与EMUI11保持一致。他对此解释道，考虑到系统稳定性和兼容性，选择将鸿蒙和 AOSP（Android 10）双架构封装在一起，所以目前手机中大部分安卓 App 的运行环境依旧是安卓，从而保证流畅度。
目前已经接触过鸿蒙OS的开发者爆料称，鸿蒙 App 后缀名是 Hap，与安卓APP后缀Apk完全不同，不过目前鸿蒙App的数量还比较稀少。
根据华为此前公布的鸿蒙OS支持安卓APP的平滑演进方案来看，未来鸿蒙APP将会越来越多，直至完全取代安卓应用生态。
值得一提的是，在鸿蒙OS开发者公测版本最新的一次更新中，系统中出现了三款鸿蒙应用，分别是央视影音、优酷视频、新浪新闻。这些鸿蒙应用内置了分布式功能，只要有两台鸿蒙设备就可以体验，该特性是鸿蒙应用独有，安卓系统无法实现。
举一个例子，根据知乎网友@氟氯萘的体验视频来看，优酷APP鸿蒙版可以让手机和平板电脑联动起来，平板电脑变成电视，手机则变身电视遥控器，控制平板电脑上视频。
另外根据该网友的透露，在此前华为开发者大会上，鸿蒙版优酷APP还能实现其他更酷炫的功能，比如用鸿蒙手机操控全景视频视角、机位。还可以在平板电脑上播放综艺节目观看全景舞台，同时手机上同步自己喜欢的明星专属视角。不过笔者分析，该功能应该并不适用于所有视频内容，必须由360 多机位拍摄的专属视频内容才可实现。不过鸿蒙OS的出现或许会让这种视频内容呈现方式更加普及，为网友带来更多个性化的内容服务。
此外，这些鸿蒙APP的文件大小都要远小于安卓版本，比如鸿蒙版的央视影音只有1.35MB，而安卓版却有27.9MB大小。据分析，造成这种现象的主要原因可能是鸿蒙OS“弹性部署”的特性，天生更省时间。
除了以上鸿蒙OS体验之外，还有其他更多惊喜，笔者简单归纳了一下，供网友参考：
此外，还有鸿蒙OS应用流转功能，此前已经在北汽极狐阿尔法S所搭载的鸿蒙车机上实现。比如在手机上打视频电话，上车后可以将视频电话无缝流转到车机上，无须挂断重新拨打视频电话。
谈谈我的个人想法：
鸿蒙OS从发布之初就遭到了无尽的冷眼和嘲讽，这在华为 历史 上其实是一种常态，华为麒麟芯片在早期阶段同样不被看好，但事实证明，华为总是能一步一个脚印，一点点克服困难，最终到达胜利的彼岸，比如现在的麒麟9000芯片、全球5G话语权等。
笔者在工作上与华为团队有过多次合作，虽然不在技术岗，但没吃过猪肉总是见过猪跑的。面对一个实打实做出成绩的中国 科技 龙头企业，笔者从不怀疑华为能研发出一个面向未来的国产独立自主的操作系统。我也相信在即将到来的万物互联时代，鸿蒙OS必将大放光芒。
鸿蒙OS以赛促学、课程进校背后 开发者成为生态的“第一批种子”
5月24日，在深圳举办的首届HarmonyOS开发者创新大赛颁奖礼中，一位来自河北承德，年仅9岁的小学生吸引了大家的注意力，他的名字叫戈帅。
实际上，在这场3000多支队伍、超万名以上选手参与的比赛中，戈帅并不在其中。在父亲的陪伴下，他走上舞台分享了认知鸿蒙操作系统的经历及开发故事。
原来，戈帅的父亲才是一名鸿蒙开发者，并在这次大赛中获得了创新 科技 奖。早自2020年起，父亲便通过鸿蒙进行课程学习及相关产品的开发，在此期间，戈帅站在旁边从只是看着，逐步萌生了上手尝试的想法。
平时戈帅的妈妈很忙，多在网上购物，“我想做一个购物网站”，戈帅参考拼多多APP的购物界面，通过HarmonyOS的分布式系统架构，用时半个月时间开发出了一个购物应用。
不同于其他的操作系统，戈帅觉得，鸿蒙的系统基础架构很容易上手，编辑软件和程序也操作简单、便捷。基于开发经历，戈帅虽未参赛，但他也通过考试成为了华为开发者学院中最年轻的学员。
开发门槛降低
在获奖的23支战队中，Labo儿童艺术创想战队基于鸿蒙操作系统的分布式能力，开发出了一款名为“Labo涂鸦鸿蒙亲子版”的应用产品，通过协同绘画等既实现了亲子互动功能，还进一步引导孩子发挥想象力和创造力进行艺术创作。
其实，除了比赛竞逐，让华为消费者业务软件总裁、AI与智慧全场景业务部总裁王成录欣喜的是，有几万名开发者参与到了华为鸿蒙操作系统的学习中，他认为这更利于开发者认知鸿蒙，并理解华为未来的生态构想。
众所周知，无论安卓还是IOS系统，其生态得以建立，在于源源不断的有开发者的应用创新、有用户的体验完善，这对于鸿蒙生态而言，也不例外。
王成录说，“一个生态的构建比做一个单点的技术要宽泛得多”，他强调，华为只有将门槛降得越低，才能吸引更多人进来，如此生态才有希望。
操作系统有目标
回顾HarmonyOS诞生的背景，从2016年5月正式立项做系统开发起，王成录表示，“目标非常清晰，我们绝不会再做一个安卓或一个IOS”。他强调，华为对未来的判断是“不仅仅是智能手机会小型化、智能化，身边的智能化设备也会越来越多”，因此，要做一个“面向未来万物互联的系统，能够解决大大小小所有硬件设备装载系统的问题”。
另外，为突破原有APP信息开发、分发受智能手机这一硬件终端的限制，华为想要让所有智能硬件搭载同一个系统，这些想法让鸿蒙操作系统在设计之初就采用全栈模块化，通过横纵向的解耦，实现了数据既能一体化，又可以有分布式数据库、分布式文件系统和分布式计算等能力。
王成录，当“所有软件配置在一条产线上”时，硬件生产方面的“门槛降低”，无需定制化就可以自动加载相应模块进行生产，“开发者头疼的面向各种不同硬件、不同系统要开发不同应用的困难，迎刃而解。”
在王成录看来，鸿蒙操作系统之于开发者，“相当于有了无数个积木，可以根据场景随意组装所需要的终端”，而这个终端可以“无感知地、方便地给消费者提供各个场景上所需要的服务”。
高校人才计划背后
谈及当下中国制造产业中，无论家电还是办公设备等生产厂商所面临的一个共性问题，“同质化非常严重。”王成录认为，鸿蒙操作系统的特点和愿景，都可以让硬件厂商实现个性化生产，“这对中国所有基础制造业来讲，是一个非常巨大的转型升级的机会。”
谈及鸿蒙操作系统的意义，方正证券 科技 电子首席分析师陈杭认为，要分不同的阶段来看。首先是短期意义，“它决定了华为能否实现硬件业务残缺的软件延续”，而中期来看，“华为能够建立横跨人车、人居跨场景的AIoT生态”；最为深远的意义在于，鸿蒙之于华为，是“能否在异构计算时代取得第四张操作系统入场券的关键”。
意义之大，理想美好，但华为也面临着一个残酷现实——如何突破开发者生态的构建之困。
王成录并不避讳谈及开发者对于鸿蒙生态的重要性，他甚至将所有参与HarmonyOS开发者创新大赛的开发者们，视为华为实现梦想的“第一批种子”，为了持续构建开发者生态，华为也在启动高校的人才培养计划，鼓励高校在校生参与其中。
据王成录介绍，目前全国已有十几所高校把HarmonyOS课程作为了选修课，今后华为还将推动超15款HarmonyOS课程走入高校，在华东、华北、西南等7个片区开展鸿蒙高校创新训练营等活动，吸引大学生等周边开发者加入进来，一起参与鸿蒙生态的构建。
除了在开发者生态构建的过程中，华为对外强调鸿蒙操作系统始终是开源开放的，并在大屏应用后即将宣布在手机终端的落地。
就在5月25日一早，华为公司旗下的HarmonyOS通过官方微博公布了一个鸿蒙手机操作系统的开机画面视频，借此“官宣”6月2日将正式公布可以覆盖手机等移动终端的鸿蒙操作系统。确切的说，不只是鸿蒙生态，那些被开发者创新推出的应用，都将在此后被更多移动终端的用户体验、使用。无疑，HarmonyOS距离万物互联的愿景又近了一步。
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