鸿蒙OS:开启智能新时代

任白驹过隙 2024-10-25 09:24:57
一、鸿蒙 OS 的诞生之路

2012 年,华为开始规划自有操作系统 “鸿蒙”,在芬兰赫尔辛基设立智能手机研发中心,并招募手机操作系统架构师等技术型人才,陆续在芬兰的赫尔辛基、奥卢、坦佩雷三市扩大队伍。2018 年,华为开始申请 “华为鸿蒙” 商标,国际分类包括 38 - 通讯服务、35 - 广告销售、42 - 网站服务等。2019 年 5 月,特朗普政府以 “安全问题” 为由将华为列入 “实体清单”,谷歌暂停与华为的部分合作,包括硬件、软件和技术服务的转让。面对此困境,华为加速推进鸿蒙系统的研发。2019 年 8 月 9 日,华为正式发布基于微内核的全场景分布式操作系统 “鸿蒙 OS”,并表示鸿蒙操作系统开源,要打造全球的操作系统,让全球的开发者力量参与进来。

2020 年 9 月,鸿蒙升至 2.0 版本,在关键的分布式软总线、分布式数据管理、分布式安全等分布式能力上进行了全面升级,为开发者提供了完整的分布式设备与应用开发生态。2020 年 12 月 16 日,华为正式发布 HarmonyOS 2.0 手机开发者 Beta 版本(测试版)。2021 年 6 月 2 日,HarmonyOS 2.0 版本正式发布,宣布 “百” 机升级计划。鸿蒙系统发展迅速,从曾经的 “备胎” 一跃成为华为的 “主角”。截至目前,鸿蒙生态设备已达 10 亿 +,原生鸿蒙操作系统(HarmonyOS NEXT)也正式发布,开启了鸿蒙新世界。

二、鸿蒙 OS 的卓越特性

(一)先进的技术架构

鸿蒙 OS 的分布式架构首次用于终端 OS,实现了跨终端无缝协同体验。通过 “分布式 OS 架构” 和 “分布式软总线技术” 的公共通信平台、分布式数据管理、分布式能力调度和虚拟外设四大能力,将底层技术实现难度对应用开发者屏蔽,使开发者能像开发同一终端一样开发跨终端分布式应用,消费者也能享受到强大的跨终端业务协同带来的无缝体验。

确定时延引擎和高性能 IPC 技术让系统天生流畅。确定时延引擎可在任务执行前分配优先级及时限进行调度处理,应用响应时延降低 25.7%。鸿蒙微内核结构小巧,使 IPC 性能大幅提高,进程通信效率较现有系统提升 5 倍。

基于微内核架构重塑终端设备可信安全。微内核设计简化内核功能,提供最基础的服务并加入安全保护。鸿蒙 OS 将微内核技术应用于可信执行环境,通过形式化方法从源头验证系统正确无漏洞,显著提升安全等级。同时,鸿蒙 OS 微内核的代码量只有 Linux 宏内核的千分之一,受攻击几率大幅降低。

通过统一 IDE 支撑一次开发,多端部署,实现跨终端生态共享。多终端开发 IDE、多语言统一编译和分布式架构 Kit 让开发者可以高效构建多端自动运行 App,实现一次开发多端部署,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,未来还将支持多语言统一编译,提高开发效率。

(二)精简高效的代码

鸿蒙 OS 的代码精简,带来了诸多优势。首先,运行效率高。据华为官方介绍,鸿蒙 OS 的代码行数才 460 万行,而安卓系统则是 1525 万行。代码量不到安卓平台的三分之一,使得系统更加流畅。在系统占用存储空间方面,鸿蒙 OS 也更有优势。同样的安装包,鸿蒙 Hap 占用 6.3MB,安卓 Apk 却占 35.5MB。这意味着一台 128GB 容量的安卓手机,实际装下软件数量可能还不如人家 64GB 的鸿蒙手机。

其次,维护升级方便。精简的代码使得在进行系统维护和升级时,更加高效快捷。开发者能够更轻松地定位问题和进行优化,提高了系统的稳定性和可靠性。同时,代码精简也为鸿蒙 OS 对老机型的支持提供了可能。随着鸿蒙系统的不断发展,更多的老机型有望通过升级鸿蒙系统,获得新的活力,进一步扩大鸿蒙用户的基数。

三、鸿蒙 OS 的广泛应用场景

(一)智能设备全覆盖

鸿蒙 OS 在多个领域展现出强大的适应性和创新性。在智能手表领域,它可以实现与手机和其他设备的协同工作,提供更加丰富的功能和体验,如运动数据监测、健康管理等。在大屏应用方面,智慧屏不仅是家庭娱乐中心,还能作为超级终端的中心,实现多设备连接和快速切换音频设备,带来沉浸式的影音享受。车机应用中,鸿蒙 OS 为车机带来超级桌面功能,手机上的应用自动同步至车机,让导航、娱乐更加便捷安全。在 PC 应用上,实现多屏协同、高效内容流转,提升办公效率。

智能家居场景中,通过鸿蒙 OS,智能灯具、智能门锁、智能摄像头等设备可以实现统一管理,用户可以通过一个应用程序控制家庭中的多个设备,实现智能化和便捷化。智慧办公场景下,打印机与手机一拉即合,轻松打印;会议一体机与大屏设备组合成为可视会议终端,手机变成会控中心,一键召开视频会议。影音娱乐场景中,智慧盒子和大屏设备连接组成超级终端,体验更多丰富的互联网内容,还能通过畅连实现远程亲情连接。智慧教育场景里,词典笔、手机、台灯等智能设备组成超级终端,带给孩子沉浸式学习体验。运动健康场景,跑步机、手表、手环、音箱等智能设备组合成超级终端,成为 “专业私教”,提供科学的运动方案和指导。智慧出行场景中,车载智慧屏让手机上的导航、电话、音乐等服务自动流转,为车主带来更安全的驾驶体验。

(二)超级终端新体验

鸿蒙 OS 的超级终端带来了极简连接、万能卡片、极简交互、硬件互助等全场景智慧生活新体验。从屏幕顶部右侧下滑出控制中心,即可体验到超级终端功能。如果用户身边有华为平板、华为电脑、智慧屏、音箱、耳机等设备,可以通过超级终端 “一拉即合” 的连接方式,将手机当前任务一键流转至其他设备,让看视频、听音乐更畅快。目前,超级终端支持手机与耳机、平板、电脑、智慧屏以及音箱 5 类产品的协同。

万能卡片功能在鸿蒙 OS 上也得到了升级。推出卡片堆叠组合、智能桌面布局和更多形状尺寸,帮助用户打造独一无二的个性化桌面。卡片堆叠可以将同尺寸的卡片堆叠在一起,空间利用更加紧凑;卡片组合可以将不同尺寸的卡片和应用的快捷方式随心分类,自由拼装,让桌面排布更加井井有条。系统还预置了多种组合模板,方便用户一键选择。此外,鸿蒙 OS 加入了两种智能布局,一种是通过颜色分类,一种是通过功能分类,让用户找应用更加方便。

极简交互让用户操作更加便捷。例如,在智能家居场景中,手机碰一碰 HarmonyOS Connect 认证的智能家居设备,就可以拉起万能卡片,手机浏览的菜谱还可以无缝流转到蒸烤箱设备,一键烹饪。在智慧办公场景,手机可以变成会控中心,通过控制手机实现会议控制,一键召开视频会议,共享资料等操作。

硬件互助功能让设备之间能力互助共享,带来无缝协同体验。比如在影音娱乐场景下,智慧屏可以作为超级终端的中心,连接和切换不同音频设备;在运动健康场景,手表可以作为中心设备,通过超级联动与其他设备进行协同,实现遥控拍照和录像,还能将更多运动器械拉入超级终端中,实现与手表的协同联动。

四、鸿蒙 OS 与其他系统对比(一)与 iOS 对比

鸿蒙 OS 和 iOS 在多个方面展现出不同的特点和优势。

流畅度方面:越来越多的华为用户在升级纯血鸿蒙后体验到了极致的流畅度,甚至有用户表示 “真真切切的动画丝滑流畅,达到了赏心悦目的状态,没事屏幕点一点,划一划,甚至还非常解压,iOS 跟它比流畅丝滑真的可以省省了”。在专业机构的测试中,搭载鸿蒙 OS 的华为 P40 Pro 和搭载 iOS 系统的 iPhone12 Pro Max 在第一轮应用界面状态保留率测试中均为 83.33%,达到持平状态。而在第二轮应用页面恢复率测试中,华为 P40 Pro 凭借 95.45% 保留率完虐 iPhone12 Pro Max 的 31.82%,差距十分明显。

续航方面:华为官方将升级到鸿蒙 OS 的 Mate 40 Pro 与运行 iOS 14.4 的 iPhone 12 Pro Max 进行对比,在重度游戏中,华为可以用 5.1 小时,苹果仅有 3.9 小时。这表明鸿蒙 OS 在续航方面有显著优势,虽然华为 Mate 40 Pro 的电池容量比 iPhone 12 Pro Max 更大,但系统优化也是重要原因之一。

应用页面保留率和恢复率方面:鸿蒙 OS 的页面状态保留率达到了 83.33%,和 iOS 打成了平手。而在高负荷的第二轮测试中,鸿蒙 OS 的页面恢复率达到了 95.45%,远高于 iOS 的 31.82%。这意味着在日常使用中,鸿蒙 OS 切换应用重新打开时更加快速,用户感受不到卡顿等问题。

(二)与安卓对比

鸿蒙 OS 和安卓在多个方面存在明显区别。

技术架构方面:安卓系统基于 Linux 的宏内核设计,这种设计使得一个模块出错可能会导致整个系统崩溃。而鸿蒙操作系统采用了微内核架构,将操作系统的核心功能进行模块化,提高了系统的稳定性和安全性。例如,鸿蒙 OS 的微内核结构小巧,使 IPC 性能大幅提高,进程通信效率较现有系统提升 5 倍。

设备兼容性方面:鸿蒙操作系统对设备的兼容性更强,不仅支持智能手机,还支持智能穿戴设备、电脑、电视等智能家居设备,形成一个无缝的、统一的操作系统。安卓系统主要适用于手机,在设备兼容性方面不如鸿蒙灵活。

开放性和生态系统方面:安卓系统以其开放性和丰富的应用程序生态系统受到广大用户的青睐。鸿蒙操作系统虽然也是开源的,但在生态系统建设方面还在逐步发展中。鸿蒙旨在打造跨设备、跨平台的统一操作系统,而安卓则继续巩固其广泛的应用生态和高度定制化的特性。

性能和效率方面:鸿蒙操作系统在性能和效率方面具有一定的竞争力。在使用 36 个月之后,鸿蒙系统的顺序读取速度只下降了 4.5%,而 iOS 下降了 7.5%,顺序写入速度中鸿蒙 OS 下降了 0.9%,随机读写下降幅度也不到 5%,而苹果 iOS 系统降幅则在 20%-30% 左右。相比安卓系统,鸿蒙 OS 在后台应用保活能力上更优,优化了后台应用保活能力,让任务持久在线,即使用了再多应用,也能实现状态恢复。

五、鸿蒙 OS 的未来展望

鸿蒙 OS 作为一款具有创新性和前瞻性的操作系统,虽然目前面临着诸多挑战,但也展现出了巨大的潜力。在万物智联时代,鸿蒙 OS 有望引领智能操作系统新潮流。

面临的挑战:

生态建设挑战:目前,鸿蒙 OS 的生态建设仍处于发展阶段。与成熟的 iOS 和安卓生态相比,鸿蒙在应用数量和开发者数量上还有一定差距。据统计,目前 iOS 和安卓的应用数量分别超过 200 万和 300 万,而鸿蒙的应用数量相对较少。此外,吸引更多的开发者加入鸿蒙生态,提高应用的质量和创新度,也是鸿蒙面临的重要挑战。市场竞争挑战:iOS 和安卓在智能手机操作系统市场占据主导地位,鸿蒙 OS 要在市场竞争中脱颖而出并非易事。一方面,iOS 和安卓拥有庞大的用户基础和成熟的生态系统,用户粘性较高。另一方面,其他操作系统也在不断发展和创新,对鸿蒙构成了竞争压力。技术创新挑战:在科技快速发展的时代,操作系统的技术创新至关重要。鸿蒙 OS 需要不断提升自身的技术水平,如人工智能融合、安全性提升、性能优化等,以满足用户日益增长的需求。同时,鸿蒙还需要应对技术变革带来的挑战,如 5G、物联网、量子计算等新技术的发展,对操作系统提出了更高的要求。

巨大的潜力:

技术优势潜力:鸿蒙 OS 具有先进的分布式技术架构,能够实现跨终端无缝协同体验。这种技术优势在万物智联时代将发挥重要作用,为用户提供更加便捷、高效的智能生活体验。例如,在智能家居场景中,用户可以通过鸿蒙 OS 实现智能灯具、智能门锁、智能摄像头等设备的统一管理,实现智能化和便捷化。生态拓展潜力:鸿蒙 OS 不仅适用于智能手机,还支持智能穿戴设备、电脑、电视、车机等多种设备,具有广阔的生态拓展潜力。随着 5G 和物联网技术的发展,智能设备的数量将不断增加,鸿蒙 OS 可以通过与更多的设备厂商合作,拓展生态系统,实现全场景智能生活。国际市场潜力:华为计划将鸿蒙操作系统推向全球市场,与 Android 和 iOS 展开竞争。虽然这一过程面临诸多挑战,但华为凭借其强大的技术实力和品牌影响力,有望在国际市场上取得突破。未来,随着更多国际厂商的合作和支持,鸿蒙操作系统的全球市场份额有望逐步提升。

引领智能操作系统新潮流:

创新用户体验:鸿蒙 OS 通过引入先进的 AI 技术,实现更加精准的用户行为分析和预测,能够根据不同用户的需求和习惯,提供个性化的服务推荐和智能场景设置。同时,鸿蒙的超级终端功能带来了极简连接、万能卡片、极简交互、硬件互助等全场景智慧生活新体验,为用户提供更加便捷、高效的使用体验。推动行业发展:鸿蒙 OS 的出现,为智能操作系统的发展带来了新的思路和方向。其分布式技术架构和跨设备协同能力,将推动智能设备行业的发展,促进不同设备之间的互联互通和协同工作。同时,鸿蒙的开源特性也将吸引更多的开发者参与到生态建设中,推动智能操作系统的创新和发展。助力万物智联:在万物智联时代,鸿蒙 OS 将成为连接各种智能设备的核心操作系统。通过与 5G、物联网、人工智能等技术的深度融合,鸿蒙将为用户提供更加智能、便捷、安全的数字生活体验,引领智能操作系统新潮流。

总之,鸿蒙 OS 虽然面临着挑战,但也拥有巨大的潜力。在万物智联时代,鸿蒙 OS 有望通过不断创新和发展,引领智能操作系统新潮流,为用户带来更加智能、便捷、安全的数字生活体验。

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