即数字化是全球科技发展和生产力提升的核心驱动力之一，数字链接会随着网点价值的增加而成倍增加，产生网络效应，赋予商品感知、控制和决策权，推动各种场景沿着深度数字化的方向不断发展，也就是物联网的最大驱动力。
01物联网-深度数字化的下一篇章
1.1.物联网:互联网之后的下一个篇章
我们认为，数字化是全球科技发展和生产力提升的核心驱动力之一，数字链接将随着网点价值的增加而呈指数增长，从而产生网络效应。人与人之间的链接是社交网络，信息与信息之间的链接是互联网，商品与商品是物联网。赋予商品感知、控制和决策权，推动各类场景沿着深度数字化的方向不断发展，是物联网最大的驱动力。
物联网最重要的特点是应用场景的分散和核心架构的异构。其主要应用领域包括智能家居、车联网、公共服务、智慧农业、智慧物流、智慧工业等。将以前分离的终端纳入网络系统，还可以创造大量新的应用模式和商业模式。
1.2.物联网:感知、传输、平台、应用构成四个层次。
物联网的实现赋予了各类终端设备网络功能，增加了远程控制、实时跟踪等丰富功能。以智能家居中的空调音场景为例:空调音中配置了温度、人体红外等传感器，采集室内温度，判断室内是否有人；空调好再安装物联网无线传输模块，通过Wi-Fi等方式与互联网连接；通过手机APP及其背后的管理平台软件，可以使用APP进行远程控制、定时开关、离开房间时自动关机等。
1.3.物联网:十亿连接，万亿市场
物联网的很多商业模式都是和连接数挂钩的。比如传感传输层按照传感器和网络模块的出货量收费；平台按连接数量收费；应用层根据用户规模产生经济效益等。GSMA预测，到2025年，全球物联网设备数量将达到251亿台，全球物联网市场规模将达到1.1万亿美元。
1.4.物联网产业链:云平台是产业链的核心。
从海外市场来看，科技巨头在物联网单一环节基础雄厚，积极向上下游延伸:比如博世在汽车供应链的优势积极向车联网的物联网云平台延伸，而亚马逊、谷歌则有云计算平台的优势，积极向可穿戴、智能音箱延伸。在一些细分领域，创业公司已经领先，比如PaaS平台的涂鸦智能，企业物联网ai解决方案的C3.ai。
1.4.物联网产业链:下游应用场景分散。
02运营系统——价值链的核心
2.1.运营体系:网络价值产生商业价值。
从全球来看，全球科技巨头都掌握了核心OS。
微软，苹果，谷歌。我们认为OS的核心要素是:1。性能2。互动模式3。应用生态。
2.2.PC操作系统:Windows寡头垄断
图形界面和产业联盟是PC端操作系统之争的历史转折点。Windows 1.0是微软第一个拥有大量图形界面的操作系统，但由于缺乏IBM的支持，它并不成功。随后，微软在微内核的OS/2上与IBM合作，自主开发新一代Windows2，并在Windows3阶段与IBM分道扬镳。最后，凭借更高的性能，更好的虚拟机架构，与英特尔更紧密的联系，Windows成功了，Windows成为了个人电脑操作系统的霸主。作为多用户多进程的操作系统，UNIX的开源继承者Linux一方面在服务器上有着很高的市场份额和集群，另一方面也启发了iOS、Android等操作系统的诞生。
2.3.手机操作系统:苹果和谷歌整合供应链，应用市场创造新价值。
1.供应链的价值整合。我们认为，借助底层iOS，苹果可以通过相应的存储和CPU配置，实现特定的用户体验，从而提高其毛利率和净利润率。同时，更少的型号和操作系统让苹果可以与芯片和上游供应链紧密结合，进行定制化开发，带来了更强的硬件创新能力。展望未来，苹果取代英特尔的自研芯片有望逐步突破iOS和macOS的开发边界，从而实现PC和移动的统一平台价值。
2.应用市场的价值整合。苹果在2008年开始整合苹果商店。我们认为，软件服务提供商可以通过付费应用、应用商店共享、免费应用植入广告等获得收入。，从而对“web时代浏览器决定流量入口”提出了根本性的挑战，从而宣告了App移动互联网时代的开始。同样，免费+开源的Android在商业模式上比依赖授权费的移动操作系统更成功。
2.4.汽车操作系统:操作系统集中度有望大幅提升。
我们认为，汽车的智能化和电气系统从分布式向领域架构的过渡，意味着操作系统发展的良好机遇，各个层面的竞争格局大不相同:
1.底层操作系统上，QNX和Linux是主流；在中间件上，格局分散，开发者往往与芯片厂商深度合作；在自动驾驶领域，算法芯片深度绑定，科技巨头投资自研芯片，Mobileye、Nvidia成为自动驾驶解决方案最主流、最重要的提供商之一；特斯拉:自研操作系统的代表，通过自研AI芯片，深度修改Linux，自研核心自动驾驶算法。
2.智能座舱领域，操作系统集中度和迭代速度将大幅提升。互联网巨头，比如谷歌的Android Auto，小迪，阿里的斑马智行，华为鸿蒙系统。我们相信，随着汽车智能化渗透的加速，汽车操作系统和芯片的集中度和迭代速度将会大大提高。
03物联网操作系统——重构价值链的三大趋势
3.1.物联网操作系统:实时性和可扩展性是最大的特点。
物联网操作系统由操作系统内核、外围功能组件、物联网协同框架、通用智能引擎和集成开发环境等几个子系统组成。
实现内核线程管理、任务管理、内存管理等核心功能。不同内核之间一般没有功能上的区别，只有性能上的区别。通常，物联网内核需要可预测和可计算的响应时间以及外部硬件控制和管理机制。外围组件包括文件系统、图形界面、网络访问等。在PC端，外设部件往往集成在内核中，但在物联网场景下，一般会根据不同场景的功能和功耗需求进行裁剪。
外围组件与内核一起提供基本的网络连接功能。协同框架实现设备交互和协同，往往是针对设备、云、手机，由不同的组件组成。
3.1.物联网操作系统:实时性和可扩展性是最大的特点。
微内核可以更好地实现内核的大小可伸缩性、可扩展性和高可靠性。
微内核只保留了内核间最基本的进程间通信、内存管理、调度等功能空，大小伸缩可以极小，其他功能可以通过扩展实现。在微内核中，用户服务和内核服务是在不同的地址空实现的，相互独立，因此用户服务中的任何服务崩溃都不会影响内核服务的运行，从而实现高可靠性。微内核的缺点是很多基本功能需要通过不同地址空之间的通信来完成，影响了系统的运行速度。
3.1.物联网操作系统:实时性和可扩展性是最大的特点。
根据内核的实时性，操作系统可以分为实时操作系统和非实时操作系统。
实时操作系统是指所有具有一定实时资源调度和通信能力的操作系统。实时性是工业控制、医疗设备、视音频合成和军事领域不可或缺的特性。常见的实时操作系统有QNX、VxWorks、RTLinux等。
非实时操作系统:Linux、大多数UNIX和大多数Windows家族成员都是非实时操作系统。
嵌入式操作系统是指无需二次开发就能满足用户特定需求的系统。
通常包括硬件底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面和标准化浏览器。负责嵌入式系统所有软硬件资源的分配、任务调度、并发活动的控制和协调。通常是实时操作系统。主要用于对计算资源需求不高的场景。
3.2.物联网操作系统:重构价值链的三大趋势
我们认为物联网操作系统的上下游特征是:
1.终端和应用场景复杂多样，物联网操作系统为开发者和用户提供了软硬件资源的统一协调和统一接口。
2.芯片模式是分散的。与PC和手机芯片的寡头竞争格局不同，物联网的芯片模块不仅有高通、联发科等产业巨头，还有一批新兴企业占据了较大的市场份额。
我们认为物联网操作系统的三大趋势是:
1.微内核多终端操作系统实现了跨终端的无缝协同体验，有望持续带动软件应用生态的丰富和芯片布局的集中。
2.端、边、云多级操作系统协同，提高资源分配和调度效率。PaaS云平台不断延伸到不同的商品和应用场景，强化网络效应。
3.AIoT平台通过整合供应链、渠道和技术，为消费者提供跨不同场景的统一交互的完整体验。
我们认为三大趋势将推动
1.上游集中度持续提升，下游场景持续丰富，工业物联网逐渐深入。
2.云平台的收入模式已经从流量和硬件计费逐渐转变为订阅和增值计费。
3.整合不同应用场景和供应链的公司提供完整的万物互联体验，享受更高的产品溢价。
3.3.1趋势之一:鸿蒙系统，所有场景下的微内核分布式OS。
鸿蒙系统是服务于物联网的操作系统，目标是实现万物互联，万物智能:鸿蒙系统鸿蒙系统系统是华为研发的基于微内核的分布式智能操作系统。它重新定位了人、设备、场景之间的关系，以人为中心，通过鸿蒙系统的系统级原生能力，根据场景将不同的智能终端构建成一个超级终端，给整个智能场景带来不同的体验；开源给开发者带来机会。
致力于解决万物互联发展中的瓶颈问题:消费者:同一软件体系有助于解决消费者大量智能终端碎片化体验问题，带来便捷的全场景体验；开发者:鸿蒙系统通过多种分布式技术整合不同终端的硬件能力，形成一个虚拟的超级终端，开发者可以在这里开发应用，而不受硬件设备差异的影响。
3.3.1趋势之一:鸿蒙系统，所有场景下的微内核分布式OS。
与第一代相比，鸿蒙系统2.0全面升级了分布式能力，包括分布式软总线、分布式数据管理和分布式安全。同时发布自适应UX框架和视觉AI赋能。
分布式软总线:作为鸿蒙系统系统的基础，鸿蒙系统2.0在延迟、吞吐量、可靠性三个方面进行了改进。端到端延迟约10ms，达到2.4Gbps的有效吞吐量，抗丢包率30%。其性能接近硬总线，允许集成多个器件，进一步打破了单个器件的物理空限制。
分布式数据管理:分布式文件系统的远程读写性能比Samba高4倍；分布式数据库的OPS性能比ContentProvider高1.3倍；分布式检索性能比IOS Core Spotlight高1.2倍。跨设备数据处理和本地数据处理一样方便。
分布式安全:是唯一拥有CCEAL 5+认证的厂商，Oracle和Windows都是4+；多设备融合也突破了过去单个设备对用户的单维确认，验证的可靠性提高。
3.3.1趋势之一:鸿蒙系统生态:1+8+N，覆盖全产业链。
预计今年将覆盖3亿台IOT设备，其中1亿台为第三方产品。目前，华为已售出超过10亿台全场景智能连接设备，其中互联网手机超过7亿部。华为现有和销售的手机中，约90%可以升级鸿蒙系统系统。鸿蒙系统开始大规模推行这一制度。今年，保守的目标是覆盖3亿台设备。除了2亿部华为品牌设备，还将覆盖1亿部第三方品牌物联网产品。
目前，鸿蒙系统的OS生态伙伴涵盖互联网、家居、汽车、软件等众多厂商。目前，中国应用市场排名前200的厂商中，70%已经决定做鸿蒙系统OS解决方案。2021年目标是覆盖40+主流品牌，超过1亿台设备。
按照“一横一纵”的战略，我们相信未来参与鸿蒙系统生态系统的合作伙伴将覆盖全产业链:横向——智能家居、智能出行、运动健康、影音娱乐。垂直-国内芯片制造商、模组、解决方案、OEM企业，如中科创达、何润软件等。
3.3.2趋势之一:谷歌紫红色架构
Fuchsia是谷歌的下一代物联网操作系统，高度模块化。目前处于硬件测试阶段:Android Things、WearOS等系统让Google意识到了Linux内核的诸多局限性。针对缺陷，Fuchsia采用锆石微内核和Flutter作为开发框架，旨在适用于PC、手机、物联网终端等各种物联网设备。紫红色最大的不同是实现了高度的模块化，分为锆石、石榴石、橄榄石、黄玉四个模块。在Fuchsia中，软件单元被称为软件包，包括数据和可执行元素。模块化不仅可以让Google通过微内核实现高度的可扩展性，还可以通过上层模块保证其可以兼容Android应用。
3.3.2趋势之一:Google Fuchsia生态——继承Android生态，逐步布局智能家居。
除了有望继承Android生态系统，谷歌在智能终端广泛布局，积极推动智能家居的统一协议，这也可能成为Fuchsia扩张的重点:Google Nest智能音箱是智能家居的控制终端。谷歌也有丰富的可穿戴设备产品线。此外，谷歌与亚马逊苹果合作推进“Matter”协议，致力于构建一套基于IP的智能家居物联网协议。
谷歌在移动端的市场份额很高，自动驾驶操作系统也逐渐被汽车主机厂开放兼容。新的Fuchsia OS将是谷歌微内核的OS，成为谷歌在IoT的重要棋子。
3.4.第二个趋势:端、边、云深度结合，让云平台产生价值。
物联网云平台负责整个网络和应用的具体实现，按照功能类型大致可以分为三类:1)CMP/DMP管理平台:设备连接的管理。OTA升级。2)AEP应用赋能平台:AEP平台汇聚物联网解决方案，可直接生成所需物联网功能。3)BAP商业分析平台:物联网收集大量用户数据，有专门的平台对用户数据进行分析。它可以通过大数据让设备的功能更加智能，也可以通过对用户习惯的分析，通过定制营销等等来扩展功能。
端、边、云的深度融合是AIoT时代设备产生智能的重要方式。
从供给来看，芯片算法快速发展，数据收集和分析成本降低，5G加速数据规模扩张。从需求来看，智能家电需求持续快速增加，工业自动化需求旺盛，都需要云深入理解应用场景，引领物联网智能化。
3.4.趋势二:云计算厂商布局轻量级物联网操作系统。
阿里云:AliOS Things致力于构建云集成的物联网基础设施，具备极致性能、极简开发、云集成、丰富组件、安全防护等关键能力。AliOS Things支持连接阿里云link的多种设备，可广泛应用于智能家居、智慧城市、工业、新出行等领域。
AWS:2015年下半年，亚马逊发布了AWS物联网平台，并陆续推出物联网核心和绿草。FreeRTOS已经成为亚马逊物联网云业务的重要布局。物联网模块芯片可以烧FreeRTOS后，可以直接接入AWS物联网核心云服务。
3.4.趋势二:涂鸦智能——领先的第三方中立物联网PaaS云平台
涂鸦是全球领先的第三方物联网云平台，连接品牌商、主机厂、开发者、连锁零售商的智能需求，提供一站式人工智能物联网PaaS级解决方案。还涵盖了硬件开发工具、全球云及智能业务平台开发、提供从技术到营销渠道的全面生态赋能、打造全球领先的物联网云平台三个方面。
构建物联网开发者生态，实现万物智能。截至2021年3月31日，涂鸦物联网开发平台累计注册开发者超过32.4万人，日语音AI交互超过1.22亿次，日设备请求840亿次。Powered by图雅已启用超过310，000个设备SKU，产品和服务覆盖220多个国家和地区，辐射全球超过100，000个线上线下销售渠道。
3.5趋势三:小米——整合供应链、技术、渠道，提供统一的交互体验。
3.5趋势三:整合供应链、技术、渠道，提供统一的交互体验。
监制:天风证券研究所
分析师:孔融，苗新军，，蒋，
专业报告来源【前瞻智库官网】
