数字化即为全球科技发展与生产力提升的核心动力之一，而数字化链接将随着网点的提升价值产生指数级提升，从而产生网络效应， 赋予物品以感知力、控制力和决策力，推动各类场景沿深度数字化方向不断发展，即为物联网的最大驱动力。

1.1. 物联网：互联网后的下一个篇章

我们认为数字化即为全球科技发展与生产力提升的核心动力之一，而数字化链接将随着网点的提升价值产生指数级提升，从而产生网络效应，人与人的链接即为社交网络，信息与信息的链接即为互联网，物品与物品即为物联网（IoT），赋予物品以感知力、控制力和决策力，推动各类场景沿深度数字化方向不断发展，即为物联网的最大驱动力。

物联网最重要特点为应用场景的分散与核心架构的异构，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，把过去独立割裂的终端融入网络体系，也可以创造大量新应用模式和商业模式。

1.2. 物联网：感知、传输、平台、应用构成四大层级

实现物联网将各类终端设备，赋予网络功能，增加远程控制、实时追踪等丰富的功能。以智慧家居中的空调场景为例：空调中配置温度、人体红外线等传感器，采集屋内温度、判断室内是否有人（感知层）；空调上再加装物联网无线传输模组，通过Wi-Fi等方式联网（传输层）；通过手机APP以及背后的管理平台软件（平台层），可以用APP远程遥控、定时开关、离开房间自动关闭等（应用层）。

1.3. 物联网：百亿连接，万亿市场

物联网的商业模式很多跟连接数挂钩，比如感知和传输层按传感器、网络模组出货量收费；平台层按连接数量收费；应用层按用户规模产生经济效益等。GSMA预计到2025年，全球物联网设备连接数将达到251亿个，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：云平台为产业链核心

从海外市场来看，科技巨头在物联网单环节有较强基础，积极往上下游延伸：例如博世在汽车供应链的优势 积极往车联网IoT云平台延伸，亚马逊和谷歌拥有云计算平台优势并积极往可穿戴和智能音箱延伸。在部分 细分领域，创业公司取得领导地位，如PaaS平台的涂鸦智能（Tuya）与企业物联网AI解决方案方案的C3.ai （AI）。

1.4. 物联网产业链：下游应用场景分散

2.1. 操作系统：网络价值产生商业价值

从全球来看，全球科技巨头公司均掌握核心OS。

微软（Windows）、苹果（iOs/Mac OS）、谷歌 （Android）。 我们认为OS的核心要素在于：1、性能 2、交互方式 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为PC端操作系统之争的历史转折点，Windows 1.0 为微软首个大量应用图形界面（GUI） 的操作系统，但由于缺乏IBM支持而未获得成功，随后，微软一方面与IBM合作微内核的OS/2，一方面独立 开发新一代Windows2，在Windows3阶段和IBM分道扬镳，最终，Windows 3凭借更高性能（尽管稳定性弱 于OS/2.0），更好的虚拟机架构，与Intel更紧密的联系取得成功，Windows成为个人电脑操作系统霸主。 UNIX及其开源后续者Linux作为多用户多进程操作系统，一方面在服务器等拥有较高市场份额与拥簇，一方面也启发了iOS、Android等多个操作系统的诞生。

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。我们认为苹果凭借iOS底层，能够通过相应的存储和CPU配置实现特定的用户感受，从而能够实现毛利率、净利率提升。同时更为少量的机型，操作系统，让苹果可以与芯片、上游供应链的紧密结合进行定制化开发，带来了更强的硬件创新的能力。展望未来，苹果自研芯片替代Intel有望逐步打通iOS和macOS的开发界限，从而实现PC和移动端的统一平台价值。

2、应用市场的价值整合。苹果2008年开始集成了Apple Store，我们认为软件服务商可以通过付费应用、应用商店分成、免费应用植入广告等多种方式获得收入，从而对“浏览器决定web时代的流量入口”构成了根本性的挑战，从此宣告了APP移动互联网时代的开始。同样，免费+开源的安卓在商业模式比依赖授权费的移动操作系统更为成功。

2.4. 汽车操作系统：操作系统集中度有望大幅提高

我们认为汽车智能化，电气系统由分布式走向域架构意味着操作系统发展的良好机遇，各个层面竞争格局有较大差别：

1、底层操作系统上，QNX与Linux为主流；在中间件上，格局分散，开发者往往和芯片厂商深度合作；在自动驾驶域，算法芯片深度绑定，科技巨头投入自研芯片，而Mobileye（Intel）、Nvidia成为最主流和最重要的自动驾驶方案提供商之一；特斯拉：自研操作系统的代表，通过自研AI芯片，深度修改Linux，核心自动驾驶算法自研。

2、智能座舱域，操作系统集中度、迭代速度将会大幅提高。互联网巨头，如谷歌的Android Auto、百度小度、阿里的斑马智行，华为鸿蒙。我们认为随着汽车智能化渗透加速，车机操作系统与芯片集中度和迭代速度均会大幅提高。

3.1. 物联网操作系统：实时性与可伸缩性为最大特点

物联网操作系统是由操作系统内核、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大的子系统组成。

内核实现线程管理、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差别，只有性能差别。物联网内核一般对于可预知可计算响应时间，外部硬件控制管理机制有所要求。外围组件包括文件系统、图形界面、网络接入等，在PC端，外围组件往往会整合进内核，但是在物联网场景，根据不同场景的功能和功耗需求一般会进行裁剪。

外围组件与内核一起提供基本的网络连接功能。协同框架则实现设备交互与协同，往往由多个面向设备、云、手机的不同组件组成。

3.1. 物联网操作系统：实时性与可伸缩性为最大特点

微内核能够更好的实现内核的尺寸伸缩性、可拓展性、高可靠性。

微内核在内核空间只保留了最基本的进程间通信（IPC）、内存管理（Virtual Memory）、调度（Scheduling）功能，在尺寸伸缩可以做到极小体积，其他功能可以通过拓展实现。在微内核中，用户服务和内核服务在不同的地址空间实现，相互独立，因此用户服务中任意的服务崩溃均不会影响内核服务的运行，从而实现高可靠性。微内核的缺点在于许多基础功能需要通过不同地址空间通信来完成，从而影响系统运行速度。

3.1. 物联网操作系统：实时性与可伸缩性为最大特点

根据内核的实时性之别，又可以将操作系统区分为实时操作系统和非实时操作系统。

实时操作系统（Real Time OS）：泛指所有具有一定实时资源调度及通信能力的操作系统。实时性在工业控制、医疗器材、影音频合成及军事领域，实时性都是不可或缺的特性。常用实时操作系统有QNX、VxWorks、RTLinux等。

非实时操作系统：Linux、多数UNIX，以及多数Windows家族成员等都属于非实时操作系统。

嵌入式操作系统（Embedded Operating System，EOS）指本身即可满足用户的特定需求，无需二次开发容的系统。

通常包括硬件的底层驱动软件、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等。负责嵌入式系统的全部软件和硬件资源的分配、任务调度、控制和协调并发活动。通常为实时操作系统。主要用于计算资源需求不多的场景。

3.2. 物联网操作系统：三大趋势重构价值链

我们认为物联网操作系统的上下游特征为：

1、终端和应用场景复杂多样，物联网操作系统提供统一的协调软硬件资源和提供统一接口给开发者和用户

2、芯片格局分散。与PC、手机芯片的寡头竞争格局不同，物联网芯片模组既有高通、联发科这样的产业巨头，亦有多个新兴企业占据较大市场份额。

我们认为物联网操作系统三大趋势为：

1、微内核多终端操作系统 （鸿蒙、Fuchsia）实现跨终端无缝协同体验，有望持续带动软件应用生态丰富和芯片格局集中。

2、端、边、云多层次操作系统协作，提升资源配置和调度效率。PaaS云平台持续向不同物品、应用场景延伸，加强网络效应。

3、AIoT平台方通过整合供应链、渠道、技术，向消费者提供横跨不同场景的统一交互方式的完整体验。

我们认为三大趋势将驱动

1、上游集中度继续提高 ，下游场景持续丰富，工业物联网逐步深化。

2、云平台收入方式逐渐由流量和硬件计费转变为订阅制和附加值计费。

3、整合不同应用场景和供应链的公司提供完整万物互联体验，享受更高的产品溢价。

3.3.1 趋势之一：鸿蒙，微内核的全场景分布式OS

鸿蒙是为物联网服务的操作系统，目标是实现万物互联和万物智能：Harmony OS鸿蒙系统是华为开发的基于微内核的全场景分布式智慧操作系统。其重新定位人 - 设备 - 场景的关系，以人为中心，按场景把不同智能终端通过 HarmonyOS 的系统级原生能力组建成一个超级终端，为智能全场景带来不同的体验；开源为开发者带来机会。

致力于解决万物互联发展过程中的瓶颈问题：消费者：同一软件系统有助于解决消费者大量智能终端体验割裂的问题，带来便利的全场景体验；开发者：鸿蒙通过多种分布式技术，整合不同终端硬件能力，形成虚拟的超级终端，开发者可在该终端开发应用，不受硬件设备差异的影响。

3.3.1 趋势之一：鸿蒙，微内核的全场景分布式OS

相比于第一代，鸿蒙2.0全面升级了分布式能力等性能：包括分布式软总线、分布式数据管理、分布式安全等。同时，发布了自适应的UX框架及可视可说AI赋能。

分布式软总线：作为鸿蒙系统的底座，在时延、吞吐和可靠三个方面，鸿蒙2.0均有提升，端到端时延约10ms，达到2.4Gbps的有效吞吐，抗丢包率达30%，性能逼近硬总线能力，让多设备融合为一体，进一步打破单一设备的物理空间限制。

分布式数据管理：分布式文件系统远程读写性能比Samba高4倍；分布式数据库OPS性能比ContentProvider高1.3倍；分布式检索性能比IOS Core Spotlight高1.2倍。跨设备数据处理同本地一样方便。

分布式安全：是唯一获得CCEAL 5+认证的厂家，Oracle和Windows均为4+；多设备融合也突破以往单设备对用户的单维度确认，验证的可靠性提高。

3.3.1 趋势之一：鸿蒙生态：1+8+N，覆盖全产业链

预计年内覆盖设备达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10亿台全场景智慧连接设备，其中在网手机超过7亿台，大约90%的华为的存量和在售手机，都可以升级鸿蒙系统。鸿蒙系统开始进行大规模推送，今年覆盖设备保守目标是3亿台，除了2亿台华为品牌设备，还将覆盖1亿台第三方品牌IoT产品。

目前鸿蒙OS生态伙伴涵盖互联网、家居、汽车、软件等多方厂商，而目前中国应用市场下载使用排名前 200的厂家，已有70%确定做鸿蒙OS方案。2021年，目标是覆盖40+主流品牌，以及1亿台以上设备。

根据“一横一纵”战略，我们认为未来参与到鸿蒙生态系统的合作伙伴将覆盖全产业链：横向—智能家居（如家居面板、智能中控）、智慧出行（如车机）、运动健康（如健身器材）、影音娱乐（如投影仪、创意视频）。纵向—国产芯片厂家、模组、解决方案、OEM企业，如中科创达与润和软件等。

3.3.2 趋势之一：Google Fuchsia架构

Fuchsia是谷歌的下一代物联网操作系统，实现高度模块化。目前正在硬件测试阶段：Android Things、WearOS等系统让谷歌认识到Linux内核的诸多局限，Fuchsia针对缺陷，旨在适用于PC、手机、物联网终端的各种物联网设备，采用了Zircon微内核，使用Flutter作为开发框架。Fuchsia的最大差异在于，它实现了高度的模块化，分层为Zircon、Garnet、Peridot、Topaz四个模块。在Fuchsia中，软件单元被称为软件包（Packages），包括数据和可执行元素。模块化既让谷歌通过微内核实现了高度的可伸缩性，也保证能通过上层模块兼容安卓应用。

3.3.2 趋势之一：Google Fuchsia生态—继承安卓生态，逐步布局智慧家居

除了有望继承安卓生态之外，谷歌在智慧终端广泛布局，积极推动智能家居统一协议，亦可能成为Fuchsia的拓展重点：Google Nest智能音箱为智慧家居的控制终端。谷歌亦拥有可穿戴设备的丰富产品线。此外，谷歌与亚马逊苹果合作推动“Matter”协议，致力构建一套基于 IP 网络的智慧家居物联网协议。

谷歌安卓在移动端拥有较高市占率，且自动驾驶操作系统（Android Auto）被汽车整车厂逐步开放兼容，全新的Fuchsia OS将作为谷歌微内核的OS，成为谷歌在IoT的重要棋子。

3.4. 趋势之二：端、边、云深度结合，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应用使能平台：AEP平台上汇聚了物联网解决方案，可以直接生成需要的物联网功能。3）BAP业务分析平台：物联网采集了大量用户数据，有专门的平台来分析用户数据，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做定制化营销等等拓展功能。

端、边、云深度结合是AIoT时代设备产生智能的重要途径

从供给来看，芯片算法快速发展，数据采集分析成本下降，5G加速数据规模拓展，从需求来看，智能家电家居需求持续快速提升，工业自动化需求旺盛，均要求云端深入理解应用场景，引领物联网智能化。

3.4. 趋势之二：云计算厂商布局轻量物联网操作系统

阿里云：AliOS Things 致力于搭建云端一体化 IoT 基础设施，具备极致性能、极简开发、云端一体、丰富组件、安全防护等关键能力。AliOS Things 支持多种多样的设备连接到阿里云 Link，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AWS IoT平台，又先后推出IoT Core（让互联设备可以轻松安全地与云应用程序及其他设备交互）、Greengrass（提升边缘计算能力，实现本地运算、传输等功能）。FreeRTOS成为亚马逊IoT云业务的重要布局，物联网模组芯片可烧录FreeRTOS后，直接连接到AWS IoT Core云服务。

3.4. 趋势之二：涂鸦智能——领先的第三方中立IoT PaaS云平台

涂鸦智能为全球领先的第三方 IoT 云平台, 连接品牌、OEM 厂商、开发者和连锁零售商的智能化需求, 提供一站式人工智能物联网的 PaaS 级解决方案。并且涵盖了硬件开发工具、全球云、智慧商业平台开发三方面, 提供从技术到营销渠道的全面生态赋能, 打造世界领先的 IoT 云平台。

构建物联网开发者生态, 并实现万物智能 。截至2021年3月31日, 涂鸦 IoT 开发平台累计有超过32.4万注册开发者,日语音 AI 交互超1.22亿次, 每日设备请求次数840亿次, Powered by Tuya赋能超31万设备SKUs, 产品和服务覆盖超过220个国家和地区, 辐射全球超10万个线上和线下销售渠道。

3.5 趋势之三：小米——整合供应链、技术、渠道，提供统一交互体验

3.5 趋势之三：整合供应链、技术、渠道，提供统一交互体验

报告出品方：天风证券研究所

分析师：孔蓉、缪欣君、吴立、蒋梦晗、李泽宇

专业报告来源【远瞻智库官网】