鸿蒙(HarmonyOS)作为华为操作系统的名字,源自《道德经》中“一生万物,万物归一”的哲学理念。陈海波,鸿蒙操作系统内核项目的研发领军人物,怀揣着在万物互联的智能时代,让不同设备的操作系统共享同源架构,构建统一生态和智慧协作的愿景,因此为新内核取名为“鸿蒙”。
审视鸿蒙的成长轨迹,它曾依赖安卓这一移动市场的霸主系统,随后逐步实现与安卓的兼容,最终毅然决然地摆脱了对安卓的依赖。鸿蒙的发展史,无疑是国产操作系统寻求突破的历程,亦是其创新发展的见证。尽管鸿蒙在用户习惯和庞大生态体系面前仍需克服诸多障碍,但不可否认的是,国产操作系统正迎来崛起,开启自主掌控的新篇章。所有的回顾都是为了更加稳健地迈向未来。在全球政治经济环境日益复杂多变之际,正当鸿蒙系统与国产操作系统经历蜕变与初试锋芒之时,对华为鸿蒙系统过往历程中的曲折道路及所获所失进行回顾、梳理与总结,其重要性愈发显现。
居安思危:十年蛰伏的技术长征
鸿蒙操作系统源于我国的“备胎计划”。在苹果iOS和谷歌安卓移动终端操作系统迅猛发展的同时,华为的智能终端业务也呈现出快速增长的态势。然而,安卓操作系统可能被禁止使用的担忧始终如影随形。华为轮值董事长徐直军在谈及此事时如此回忆。
2011年,华为公司正迎来智能手机市场的迅猛发展期。在这一年,公司秘密设立了名为“2012实验室”的研究机构。据悉,这个实验室的名称灵感来源于华为创始人任正非在观赏电影《2012》后的遐想,他坚信信息时代的爆炸式增长将如同数字洪流,因此华为必须打造属于自己的“诺亚方舟”以适应未来的生存与发展。该实验室设立了图灵、欧拉、高斯、诺亚方舟、香农等分支实验室,它们分别专注于处理器芯片、操作系统、数据库、人工智能以及大数据高通量计算等基础科技领域的研究。
这些实验室的名称,后来均演变为华为在各个领域稳固根基的核心要素,涵盖了欧拉操作系统、高斯数据库等诸多领域。
我们在开发操作系统时,与制造高端芯片有着相同的宗旨,那就是争取他人对我们的接纳。若我国的技术供应中断,我们务必确保备份系统能够发挥其作用。2012年7月,任正非在一场公司内部会议上如此阐述,这也标志着鸿蒙操作系统故事的正式开启。当前操作系统领域,安卓和苹果的iOS系统共同占据了98%的市场份额,而Windows Phone已濒临灭绝,华为等手机制造商与众多同行一样,都是安卓的追随者,依赖安卓平台进行软件的适配。然而,华为曾独立研发出基于安卓的个性化操作系统,名为EMUI。
在发展过程中,我国企业在操作系统这一领域的影响力微乎其微。任正非,这位曾遭遇“交换机供应中断”困境的企业领袖深刻认识到:在数字化时代,若缺乏自研的操作系统,就如同建筑缺少坚实的地基。
在研发初期,团队在未知领域中进行探索。华为的操作系统团队遍访了世界各地的顶级操作系统研究机构,了解到安卓等传统操作系统虽然兼容性高,但安全性较差;而iOS的封闭生态系统虽然优秀,却难以适应多种设备。因此,华为选择了与众不同的道路,着手研发基于微内核的分布式操作系统。这一系统旨在实现设备间的无缝连接,同时确保从端到端的安全防护。这个目标在当时被认为是一项难以达成的挑战,因为微软和谷歌历经多年努力,在“多端统一”操作系统领域(例如Windows 10 IoT、Fuchsia)的尝试均未能取得成功。
华为自主研发的操作系统具备显著优势,且拥有强烈的需求。根据2014年华为全球消费者业务市场业绩报告,该年度其智能手机销量超过7500万部,较上年同期增长45%;消费者业务全年收入达到122亿美元,实现了首次跨越百亿美元的里程碑,同比增幅为30%。
华为在终端业务领域取得了显著进展,迫使公司必须加速自主研发操作系统的步伐。“鸿蒙”系统的创始人、当时担任华为中央软件院总裁的王成录在谈及此事时表示:“自2014年起,我们的消费者业务发展迅猛,面临众多生态问题,避之不及,因此自然而然地意识到,必须打造我们自己的操作系统。”
于是,2015年华为内部启动了鸿蒙操作系统的原型项目,该项目名为“AOS”。在“AOS”中,“A”代表“工作室”,象征着如同画板一般,任由人们自由发挥创作。正是在那个时刻,华为当时的轮值CEO徐直军提出了雄心勃勃的口号:“三分天下,华为占其一”。
鸿蒙系统在开发初期遇到了诸多挑战,华为的研发团队曾尝试参考安卓的架构,然而他们发现安卓的宏内核设计并不适合物联网设备对低延迟的需求,同时系统崩溃的问题也较为频繁。经过深思熟虑,他们下定决心,决定摒弃基于Linux的混合内核,选择从头开始,打造一个全新的微内核架构。
2018年,有关美国商务部将华为加入实体清单的消息开始传开。尽管鸿蒙系统当时已经通过了技术测试,但距离正式商用仍有一段路要走——生态系统几乎一片空白,即便是华为自己旗下的手机部门,也更愿意继续使用安卓系统。当时担任华为消费者业务首席执行官的余承东面临着艰难的选择:如果他坚持使用安卓,未来可能会面临供应链的中断;而如果他强行推广鸿蒙系统,用户可能会因为生态系统的不足而选择离开。
尽管面临重重挑战,华为依然做出了一个不易的决定:在2019年,鸿蒙系统必须实现商用功能,即便起初仅限于物联网设备的应用。正是在同年5月16日,美国对华为实施了安卓系统的供应禁令,华为手机无法再预装谷歌的GMS服务及应用程序,海外市场遭遇了崩盘,然而,正是这样的压力,催生了鸿蒙系统“破茧成蝶”的契机。
余承东随后明确指出,华为自主研发的操作系统将问世,时间点预计在今年秋季,最迟则会在明年春季。
谷歌中断了对华为的供应,华为迅速召集了遍布全球的3000多名优秀人才,于东莞松山湖的研发中心展开了一场紧急的修补工作。这场被誉为“松湖会战”的技术挑战,是华为历史上规格最高、参与人员最多、挑战性最强的一次内部资源整合行动。
两个月后,华为开发者大会的会场内,华为正式推出了鸿蒙系统的首个版本——鸿蒙OS 1.0。然而,该系统并非立即应用于手机,而是首先在智慧屏上进行了部署。
那时心中尚存一丝幻想,渴望能够与谷歌重新携手,若是要开发(手机)操作系统,实则意味着与谷歌彻底决裂。王成录如是说。
备胎逆袭:从边缘到中心的生态突围
尽管鸿蒙系统被誉为我国自主研发的操作系统,然而在早期阶段,关于“鸿蒙是否只是安卓的改头换面?”“升级后是否会变得卡顿?”的质疑声此起彼伏,而它逐渐获得认可则是在2020年。
华为在当年的开发者论坛上推出了HarmonyOS 2,这一系统被认为将革新我国自主操作系统领域。它引入了统一控制中心、一触即连的超级终端以及智能卡片等创新功能。在展示“万物互联”初步应用场景的同时,也让业界和公众意识到,我国自主研发的操作系统有望与Windows、安卓、iOS等国际巨头展开竞争。
自HarmonyOS 2问世以来,短短百日内便实现了用户升级量突破亿级,升级比例高达77%。余承东曾指出,HarmonyOS 2堪称历史上发展最为迅速的终端操作系统。当时,搭载该系统的华为设备数量已超过3亿台。
在HarmonyOS 2取得显著成就之后,HarmonyOS 3对超级终端进行了全方位的升级,实现了手机、平板、PC、智慧屏等12款设备的互联互通,并能组合成超级终端。此外,平板、PC、智慧屏、手表等主要带屏设备亦能充当中心角色,与其他设备实现协同工作。
一年之后,华为再次推出了HarmonyOS 4版本。根据数据,自2019年HarmonyOS问世以来,短短5年间,使用HarmonyOS的华为设备累计达到了3.3亿台。此外,Harmony生态技术品牌Harmony智联已吸引了超过2300家合作伙伴加入。
在那时,鸿蒙系统尚未被认定为完全自主研发的操作系统,这主要是因为它仍然采用了安卓的底层内核。
实际上,华为之前一直在全力以赴地加速推进HarmonyOS NEXT(即原生鸿蒙操作系统)的研发工作。2024年1月15日,华为HarmonyOS开发者社区官方宣布,HarmonyOS NEXT的Beta版开发者预览开始招募,首批将支持华为Mate 60、Mate 60 Pro和Mate X5这三款机型。
2024年10月22日,华为正式推出了HarmonyOS NEXT,这款系统又被称为“纯血鸿蒙”。值得注意的是,其系统底座完全是自主研发的。据消息透露,HarmonyOS NEXT采用了鸿蒙内核来替换了原本的Linux/Unix内核,同时,方舟编译器也取代了GCC/CL。此外,方舟图形引擎也替换了OpenGL ES/Skia等。简而言之,鸿蒙系统在基础架构层面与安卓、iOS有着本质的区别,堪称完全自主的创新成果。这一变革标志着终端操作系统核心技术的西方垄断局面长达30年的历史得以终结。
周鸿祎,360集团的创始人兼董事长,对此发表了自己的看法:“全球众多操作系统均能追溯其起源,绝大多数源自Unix和Linux的演变。若华为能够摆脱对Linux的依赖,成功研发出一个完全自主的内核,这无疑将是操作系统发展史上的一个伟大成就。”
尽管“纯血鸿蒙”被看作是一项伟大的成就,然而研发操作系统相对简单,而构建其生态系统却极具挑战。正如中国工程院院士倪光南所言,操作系统的成败取决于其生态系统,这就要求我们构建一个涵盖软件开发者、芯片制造商、终端厂商、运营商等产业链各方共同成长的生态系统。
vivo公司副总裁兼操作系统产品副总裁曾向记者透露,当前操作系统主要分为三个层级:首先是内核层,我国操作系统在此层面上的发展路径并未遇到阻碍,已有部分企业自主研发了各自的内核;其次是框架层,涉及操作系统的编程语言、编译、链接和调试等环境,各企业均拥有自家的解决方案;最后是生态层,这层才是操作系统真正面临的挑战,必须构建一个独立完整的生态系统。
鸿蒙操作系统依托于自主开发的内核,与Linux和Unix内核无关,故而无法与现行的安卓应用相匹配。这一变化无疑给众多企业的技术研发团队带来了新的挑战和压力。
陈亮,蚂蚁集团副总裁,以支付宝为例说明,该平台原生鸿蒙版本的研发历时十个月,期间汇聚了数百名技术专家的共同努力。经过六个月的研发,鸿蒙beta版得以问世。随后,在接下来的四个月内,团队迅速迭代了十多个版本,最终才推出了正式版。
金山办公的架构师覃欢指出,WPS的研发团队主要依赖现成的工具链进行开发,但在转向HarmonyOS平台时,他们面临了史无前例的难题。程序员在开发测试过程中,常常面临跨语言调试、自定义变量监控、多线程故障排查、内存溢出以及第三方库应用等复杂问题。为此,WPS开发团队在项目早期阶段,便针对鸿蒙系统的专用开发调试工具DevEco,提出了超过25项具体需求。
华为将派遣专业的技术团队入驻,并提供了全面的技术支持,包括对潜在逻辑错误和异常状况的深入剖析,以及确保在这些状况下框架稳定性的方法。这些举措显著提高了框架的安全性,降低了异常崩溃的可能性,进而增强了系统的整体可靠性。
开发者群体日益壮大,不断涌入鸿蒙生态系统。这一趋势使得鸿蒙应用的数量与品质同步攀升。据最新数据揭示,截至目前,鸿蒙系统原生应用及元服务的上架数量已突破两万大关,鸿蒙开发者群体已超过七百二十万,而生态所覆盖的设备数量更是超过了十亿台。这些在用户使用过程中占据99.9%时长的常用应用,均已全面启动了鸿蒙系统的原生应用开发进程,涉及教育、旅游住宿、金融理财、商务办公、购物比价等多个领域,共计18个垂直方向。
值得注意的是,2024年6月21日,华为对外公布鸿蒙系统开始为开发者和先行用户推出beta版本更新,然而当时仅有超过1500款常用应用完成了上架流程。余承东指出,历经635个日夜的磨砺,鸿蒙生态已成功跨越应用鸿蒙化阶段,迈入“指数级扩张”的飞速发展新阶段。在此过程中,亿万伙伴、开发者和消费者与华为携手并进,共同推动了操作系统与应用生态领域前所未有的联合创新。
然而,对鸿蒙而言,这仍显不足。工业和信息化部标准化委员会委员高泽龙向记者透露,安卓与iOS系统已在市场上占据主导地位,用户对这两大系统的操作方式和使用感受已形成固定依赖。作为一款新兴操作系统,鸿蒙需投入大量时间和精力以改变用户的习惯和认知,进而提升用户对鸿蒙系统的接纳程度。
袁帅,作为新智派新质生产力会客厅的联合创始人之一,他指出,不同品牌和型号的设备在硬件配置和软件配置上各不相同。因此,要确保鸿蒙系统在各类设备上均能实现出色的兼容性以及流畅的操作体验,这无疑是一项艰巨的任务。以某些老旧设备为例,由于硬件性能的限制,它们可能无法充分利用鸿蒙系统的分布式功能。在市场挑战方面,用户的使用习惯以及生态系统构建的障碍构成了关键难题。历经多年演进,安卓与iOS两大系统已积累了庞大的用户基数和健全的应用环境,用户对现有系统的依赖已形成稳固的习惯,而转向新系统的适应则需要时间与过程。此外,开发者普遍偏好于在用户基数庞大、应用生态成熟的环境中开发,这也使得鸿蒙系统在吸引开发者方面遭遇了挑战。
分布式架构:重新定义操作系统哲学
鸿蒙系统的核心在于自主研发与构建庞大的生态系统;其最终追求并非取代安卓或iOS,而是对操作系统与全球互动的新模式进行重新塑造。
王成录强调,我们并非旨在打造安卓或iOS的替代品。若两者之间缺乏根本性的区别,构建全新的生态系统将变得极为困难;而一个新兴系统若想取得成功,关键在于精准把握产业转型的最佳时机。
鸿蒙系统的分布式架构,将“万物互联”的理念转化为实际存在。借助“分布式软总线”技术,各种设备的硬件功能得以转化为“资源池”,用户在使用过程中无需关注设备的实际位置,只需根据需求调用相应功能。比如,当用户在手机上编辑文档时,系统会自动调用平板的大屏幕显示功能以及电脑的高性能CPU,以实现工作效率的最大化。鸿蒙系统打破了传统操作系统所秉持的独立设计思想,使得装备了鸿蒙系统的各类设备不再孤立存在,而是形成了一个紧密相连的整体。
当前,我们正步入万物互联的新纪元,设备的基础设施将从数十亿部手机延伸至数百亿台物联网设备。根据IoT Analytic的数据分析,预计到2024年,全球物联网的终端数量将攀升至188亿,较上年增长13%。展望未来,到2030年,这一数字预计将增至410亿。
新环境引发了众多难题。中国企业资本联盟的副理事长柏文喜指出,鸿蒙系统引入了全新的技术架构与编程语言ArkTS,导致现行的安卓及iOS应用必须重新编写以适应鸿蒙系统,这无疑是一项规模庞大且极具挑战性的工程。尽管鸿蒙系统在人工智能技术的融合方面表现出卓越的效能,然而,在实际运用层面,如何更有效地将人工智能的潜能与各行业需求相融合,以实现智能化水平的提升,这依然是一个亟待解决的课题。
李航,一位软件工程师,在采访中向记者阐述道:“开发者不仅要确保兼容更多样化的设备,还需解决跨设备协作的问题。不同类型的设备涉及传感器功能、硬件效能、屏幕大小、操作系统和编程语言的差异,这同时也导致了交互方式的多样性。另外,跨设备协作还让开发者遭遇了分布式开发的复杂挑战,比如跨越设备间的网络通信、数据同步等问题。”若采纳常规的开发路径,对这些差异进行匹配与管控无疑会是一项相当艰巨的工作。
在开发一款应用程序的过程中,我们必须针对手机、平板、电脑、手表以及电视等不同设备分别进行定制化开发。这是因为这些设备的屏幕尺寸和编程语言各具特点。尽管在技术上,传统设备间的互联互通是可行的,但在实际应用中,构建一个完善的生态系统却面临挑战。不同品牌之间的设备往往难以实现无缝的连接与互动。李航进一步指出。
余承东对此回应道:“硬件多样,操作系统各异,生态体系下的系统也各不相同,情况相当复杂。因此,我们今天在思考,是否有可能通过一套操作系统,实现所有设备的无缝连接,这正是我们鸿蒙系统设计的根本目的。”
鸿蒙系统依托HarmonyOS SDK、IDE以及开发者服务,支持单次开发、多平台部署,赋予应用模块化、灵活流转和分布式服务等功能。这使得开发者能够用同一套代码,轻松开发出适用于多种设备的应用。此外,得益于操作系统的分布式特性,应用之间能够实现相互操作和跨设备迁移,确保了应用一旦开发完成,即可无缝融入整个生态系统。
华为最新推出的鸿蒙电脑在应用开发和发布阶段,充分展现了其“便捷”的特点。以飞书应用为例,依托鸿蒙系统“一次开发、多端部署”的显著优势,仅用短短一周时间便完成了对鸿蒙电脑的基础适配,确保了移动端与电脑端功能的同步。这种“一套工具覆盖多终端”的设计,显著降低了开发者进行多端迁移应用的成本。
自2012年实验室中那份宏伟的规划起笔,直至2025年,千万设备互联互通的壮观景象铺展开来,鸿蒙的发展历程,正是我国科技从追赶者转变为并行者的生动写照。随着HarmonyOS NEXT凭借自主研发的全栈内核,突破了由西方主导的操作系统所筑起的壁垒,当超过十亿的生态终端共同编织起万物互联的网络,鸿蒙已经远远超出了单一操作系统的界限。
记者观察
鸿蒙崛起的时代注脚
华为鸿蒙系统的问世,源于时代的需求、企业面临的重重压力以及国家科技产业的突破。面对美国严格的制裁和生存的挑战,加上万物互联时代对技术的新要求,以及我国对技术自主可控的强烈愿望,华为鸿蒙系统不断进行迭代和升级,最终实现了蜕变与升华。
在全球操作系统领域,长期以来,Windows、MacOS、安卓和iOS占据了主导地位。在这样的背景下,鸿蒙操作系统的问世及其发展历程,标志着我国在基础软件领域实现了从追赶者到并行者的重大突破。鸿蒙操作系统作为我国首个自主研发的全栈式操作系统,不仅肩负着突破技术封锁的重要战略任务,还通过打造开放生态体系,重新塑造了全球科技竞争的版图。它的价值已经远远超出了技术突破的范畴,成为了我国科技自主创新的标志性里程碑。
鸿蒙系统的问世,标志着对传统操作系统理念的深度审视与突破。它打破了过往封闭、分裂的生态格局,转而致力于开放、协作、共享的发展策略。在鸿蒙的构想中,设备不再孤立存在,而是融入了互联互通的网络体系,成为其中不可或缺的一环。这一理念的变革,不仅极大地拓宽了操作系统的应用范围和界限,同时也为用户带来了前所未有的便捷与高效体验。
客观而言,鸿蒙系统的未来发展仍需克服众多实际困难。从生态构建的角度看,鸿蒙系统遭遇原生应用数量不足、全球开发者资源匮乏、跨厂商合作不畅等问题。此外,它还需克服用户使用习惯的障碍、国际市场的推广阻力,还要应对与安卓、iOS、RISC-V等生态系统的开发者与硬件厂商资源的竞争,以及与其他手机、电脑制造商因竞争而产生的相互制衡的困境。
鸿蒙的发展同样充满了各种机遇,例如,我国坐拥全球最大的物联网设备制造与消费市场,为鸿蒙的规模化应用提供了广阔的落地空间;在核心技术自主可控的大背景下,政府和企业对国产操作系统的替代需求日益强烈;此外,鸿蒙系统在实现跨设备无缝协同的技术架构上具有明显优势。因此,我们有充分的理由相信,鸿蒙系统必将迎来一个更加辉煌的未来。
鸿蒙的兴起不仅关系到华为的存续与进步,而且反映了中国科技产业从“模仿”走向“引领”的重要转变。在短期内,它必须突破技术、生态等方面的难题,而长期来看,凭借中国庞大的市场规模和全面的技术实力,它有望成为全球万物互联时代的关键操作系统之一。其成就不仅将对全球科技产业的格局和话语权产生深远影响,也将为发展中国家在技术领域实现突破提供借鉴和参考。