智能家居的宗旨是让用户体验科技的美好，减少人们日常生活中的麻烦的流程。虽然近年来市面上开始出现越来越多的智能电器，但是大多数产品仅仅是堆叠功能，操作交互流程设计繁琐，缺乏人性化考虑，不能满足消费者对于“智能家”的期许。

智能功能无人使用，一方面是繁琐的入网流程阻塞了用户体验，另一方面是由于缺乏革新的体验。

比如一个新设备，光是配网的操作就多达五步，在不同的平台上操作流程还不一样，对于老人和小孩，要经过大量的学习才能完成控制操作。这也就造成了智能设备“没人连”（入网率仅15%），“没人用”（APP下载率仅10%，智能功能日常使用率仅5%）的尴尬局面。

目前，大部分的智能电器产品仍是单品“智能”：简单地把机器上的操控搬进APP中，并不能带来体验上的大幅提升。让智能家电主动提供服务的“主动智能”及让智能设备协同提供服务的“互联智能”或是智能家电下个阶段发展方向，而统一的互联互通协议将是这一切的前提

当前市场上，各品牌都有单独的连接协议及APP，不同品牌、生态的产品无法形成联动，极大地限制了用户体验，并为进一步的场景创新带来阻碍。。

安全性同样是智能产品设计需要考虑的重要问题。智能电器为了提升用户体验，需要不停的收集用户的信息数据。与人们关系最紧密的手机有完善的安全保护方案，物联网终端数量远远高于手机，应用和终端硬件资源更简单，而市面上智能家居产品针对用户信息安全还未有成熟的端到端解决方案，例如，需要对物体进行感知和交互的数据要强化保密性、可靠性和完整性，未经授权不能进行身份识别和跟踪等。

此外，对于制造商来说，碎片化带来的开发成本同样是不应忽视的问题。智能家居设备种类繁多，需要的芯片、协议、平台各不相同，比如对接天猫平台、京东平台的要求就不相同。开发一款新产品，若存在芯片、协议或者平台的更换，代码往往无法复用，需进行重复开发。这既增加了大量研发成本，也意味着更缓慢的产品迭代，无法把握市场先机。

操作系统将成为家电的重要一环

从功能手机到智能手机，从传统汽车中控板到智能座舱，“软件定义硬件”的设计思路开始在各个行业显现。智能家电面临的挑战，同样需要通过软件解决，不管是应用场景的创新、互联互通协议的应用，还是全面的安全体系及高效的程序开发，都离不开软件的支持。随着家电智能化探索、功能的日益复杂，未来，家用电器厂商的核心技术能力也将从硬件研发能力逐步向软硬件综合技术能力转移，传统的裸机开发模式将不再符合下一阶段的研发诉求。基于物联网操作系统的开发模式将逐步成为家电设备开发的主流方式，操作系统将作为软件架构的核心，上连应用，下接硬件，起承上启下作用。

什么是RTOS？

传统的嵌入式操作系统一般指实时操作系统(Real-time operating system, RTOS)，强调的是实时性。

实时操作系统又分为硬实时和软实时。硬实时要求在规定的时间内必须完成操作，硬实时系统不允许超时；软实时里面处理过程超时的后果就没那么严格。硬实时系统的运行正确性与其响应时限紧密相关的，一旦超过时限将导致严重的负效益后果，比如导弹控制系统、高铁自动驾驶系统等，都是需要严格的响应时限的。但是在一个软实时系统中，虽然也存在时限指标，但是如果输出响应超过时限，一般不会造成严重后果，比如DVD播放机的视频播放任务。

在实时操作系统中，我们可以把要实现的功能划分为多个任务，每个任务负责实现其中的一部分，每个任务都是很简单的程序。

1980年代时微处理器和硬件设计占主导地位，软件在系统中比例很低，随着90年代软件复杂性开始显现，RTOS开始兴起，再到2010年代，开源软件大规模采用，IoT架构和应用驱动分布实时软件回归，“物联网操作系统”的概念开始出现。

物联网操作系统是一种在RTOS基础上发展出来的、面向IoT架构和应用场景的物联网软件平台，既具有 RTOS资源占用小、响应快的特点，又对丰富的网络协议进行了支持。

典型的物联网操作系统架构

物联网操作系统架构主体由物理层（IoT硬件）、驱动层、内核层、组件层（IoT支撑、中间件）、安全框架层及应用层组成组成，整体架构如下图：

• 物理层为操作系统运行时所依赖的硬件环境，包括 ARM Cortex-M、MIPS和RISC-V等主流芯片架构。
• 驱动层提供丰富的BSP板级支撑，通过进行大规模的芯片适配解耦软硬件，降低开发难度。
• 内核层为 IOT OS 的大脑，在减少资源开销的情况下兼具优秀的实时响应特征，支持多任务管理调度，提供丰富的IPC策略，如信号量、互斥量、消息队列、邮箱等。
• 组件层提供各种面向物联网场景的组件及中间件，提升开发效率。由于采用了模块化的设计，因此各个组件相互独立，耦合性低，易于灵活裁剪。

安全管理框架提供端到端的安全保障，终端侧基于信任根实现轻量级的主动检测和可信度量，提供轻量级的密码算法库及轻量级密钥管理与密钥协商机制，实现端到端安全通信。平台侧基于大数据态势感知技术，帮助用户建立端侧安全画像，根据应用场景制定不同的安全管理策略。