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华为手机明年全面支持,鸿蒙2.0具体有哪些改进?

实验室资讯网时间:2020-09-12 点击: 百度搜索 | 必应搜索 | 搜狗搜索

【导读】HarmonyOS 2.0,全面使能全场景生态、应用跨设备、服务流转、极速直达、可视可说,以及更强的安全隐私保护。 9月10日我们面向大屏、手表和车机设备,正式面向应用开发者发布beta版HarmonyOS 2.0;今年12月将会发布面向手机的版本。明年华为的智能手机,将会全面升级支持鸿蒙2.0。余承东 电子工程专辑前往参加华为在松山湖召开的华为开发者大......
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“HarmonyOS 2.0,全面使能全场景生态、应用跨设备、服务流转、极速直达、可视可说,以及更强的安全隐私保护。 9月10日我们面向大屏、手表和车机设备,正式面向应用开发者发布beta版HarmonyOS 2.0;今年12月将会发布面向手机的版本。明年华为的智能手机,将会全面升级支持鸿蒙2.0。”——余承东

华为手机明年全面支持,鸿蒙2.0具体有哪些改进?

电子工程专辑前往参加华为在松山湖召开的华为开发者大会2020(HDC),这件事本身其实还挺不一般的。因为华为HDC“开发者大会”,更多的是以操作系统厂商的身份举办的。这类面向开发者的大会典范,是苹果、微软、谷歌这类厂商的开发者大会。

而这种开发者大会总是更偏上层的,电子工程专辑的关注点主要偏行业靠下的层级。这其实也的确是我们第一次受邀参加华为的开发者大会。

就操作系统生态构建,技术论坛,甚至夜跑、音乐会这样的额外项目,华为的开发者大会也都很有这番调调。华为消费者业务CEO余承东也在首日的主题演讲中说,是“在180万开发者的支持下,全球第三大移动应用生态破土而生”。

但就是在首日主题演讲,以及过去这1-2年,华为在HarmonyOS操作系统以及分布式技术的构建上,都让华为的开发者大会与苹果、谷歌这些传统移动平台开发者大会有着本质区别,核心就在“分布式”技术上——这也让我们有了参与的基础。

我们也因此能够仔细看看今年HDC大会重点发布的鸿蒙操作系统HarmonyOS 2.0,以及HMS Core 5.0。本文篇幅较长,这里总结本文的脉络,各位可根据喜好选择性阅读:

1. 什么是分布式技术?

2. 鸿蒙2.0系统的核心改进有哪些?

  • 分布式软总线
  • 分布式文件与数据库
  • 分布式安全

3. 鸿蒙生态的构建方案

  • 鸿蒙开源了:对南向开发者
  • 一次开发、多端部署:对北向开发者

4. HMS Core 5.0是什么?

5. 总结:华为正走向成熟

华为手机明年全面支持,鸿蒙2.0具体有哪些改进?

先谈谈分布式技术

今年6月份,我们曾撰文详细描绘过华为的“分布式技术”——这个技术在如今的华为生态中已经开始应用了,即便鸿蒙操作系统现在还没有完全铺开。华为如今比较知名的多屏协同、一碰传等功能,都可以认为是分布式技术中的一部分——显然,现有围绕手机为核心的分布式生态,是部分建基于Android系统的——未来的鸿蒙系统会将之发扬光大。

前两年华为就提出过“全场景智慧化战略”,以及“1+8+N”三层结构。1代表手机;8代表智能手表、PC、平板、音箱、耳机、眼镜等产品;N则是更多的智能硬件——如智能家居、汽车等。这个战略的核心就是围绕手机,实现不同设备的系统联动。

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后续的这个理念,可能在华为的战略中又有了些许变化。不过总的理念是一样的:分布式生态技术,实际上就是不同智能设备的互联互通,与分工协作。

  • 比如说手机中的文档,可以在PC上直接查看、编辑、保存,甚至都不需要把文件传到PC上——这个场景利用的是PC在生产力方面的生态优势,与键鼠的灵活性;
  • 比如,路由器是守护网络安全的第一关,但一般路由器的防火墙都是简单的静态规则检测。那么利用手机的AI处理能力,就能通过AI算法实现动态的攻击防护,大大提升路由器的安全性能。
  • 再比如,可穿戴设备能够收集人体的生物特征数据,监测身体各项指标;而家中的料理机,可以自动根据这些指标去制定膳食计划。

这种将不同智能硬件串联起来,并且发挥各种硬件优势能力的技术,用华为的话来说,是通过“分布式软总线”,将硬件资源融合为硬件池。如此实现的不仅是硬件互联,而且是各种硬件资源的相互利用。

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我们还在先前的文章中,大致列举了在App开发中部署这种分布式能力的方法,整个过程是比较简单的。不过要推广分布式技术,实际上涉及到了两个方向的开发者。

分别是南向的硬件开发者——比如说家电、运动相机及各类IoT设备制造商;以及北向的App开发者(比如教育类App、直播、线上会议类App等等)。如上图所示。

这其实是华为现如今在生态布局的重点方向上,与苹果、谷歌这类厂商的一个重大差异,即南向硬件开发者在其中占到了相当大的比重(虽然苹果这样的厂商其实也有家居、医疗健康等领域的布局,但那在苹果的开发占比中仍然不占太大比例)。一旦涉及到硬件开发者,自然就有了芯片、模组、开发板之类的问题,这也是电子工程专辑在此有探讨余地的基础。

加重“分布式”砝码的Harmony 2.0

以华为现有的软件布局,即便抛开HarmonyOS(以下统称鸿蒙)不谈,南向的IoT产品要部署分布式技术方案其实也并不难。硬件开发者需要在自家硬件系统的上层加入华为相应Kit的SDK,另可能需要在HAL和Framework层做少许改动。

从华为消费者业务软件部总裁王成录,在主题演讲中的发言来看,分布式技术原本是鸿蒙1.0操作系统的核心。后来才将这项技术引入到了华为的EMUI 10.0(基于Android)系统中。才有了我们现在所知的各种分布式功能。

“除了从EMUI系统引入的核心基础能力(如GPU Turbo等),鸿蒙2.0相比1.0,分布式技术有了质的提升和变化。”王成录表示。

事实上,今年的主题演讲针对鸿蒙系统架构层面的改进介绍并不多,而不是像去年那样谈了不少微架构、方舟编译器相关的话题。王成录针对鸿蒙2.0的发言几乎全部基于系统的分布式能力。

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分布式软总线

比如说“分布式软总线”“性能无线逼近硬总线能力”。包括时延比1.0版低一倍,吞吐高一倍,抗丢包率则从去年的25%提升到今年的30%。

此外分布式软总线有三个关键点的突破,“第一,鸿蒙2.0实现了蓝牙网络和WiFi两个异构网络的设备间的可见。这对上层应用来说是至关重要的。”

“第二,自发现自连接。通过BLE常开、广播这样的方式,一次配对完成后永远都是自发现自连接。加上我们大大压缩了占空比,降低功耗——我们的功耗做到了,假如设备一天工作16个小时,我们的功耗续航时间只缩短不到10分钟。”

“第三,音画同步(动态时延校准)。比如手机上的视频,把视频流分享给大屏设备,音频流分享给音箱,仍然能够做到视频和音频间的同步。”

分布式数据管理

这项技术包括了分布式数据库和分布式文件系统。王成录强调在这项能力上,华为投入了大量的时间和精力,最终得以实现了分布式文件系统远程读写性能、分布式数据库OPS性能、分布式检索性能相比业界主流方案的优势。

华为的多设备文件传输是基于SMB协议,王成录在宣传中提到“我们比业界做的最好的Samba系统快4倍”“最低4倍,我们能达到4-6倍的速度”。Samba是微软基于SMB协议做的,这其实是个免费软件,提供文件与打印共享服务,支持各种系统。

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而在数据库操作方面,华为在此的对比对象是Android的ContentProvider——这个对比对象算是比较有趣,ContentProvider是在多应用间共享数据时用到的组件。“鸿蒙做的是跨设备之间的数据读取,比Android同设备不同应用间的读取在OPS性能上都要强1.3倍。”

数据检索能力对比苹果iOS Core Spotlight。“第三方应用可以去调用这个接口,以很快的速度查找数据库里面所有的数据信息,我们构建的能力,是苹果Core Spotlight的1.2倍。”

分布式安全

王成录在“分布式安全”这部分花了比较大的篇幅去谈。这其实也并不难理解,我们认为“分布式能力”构建在多设备通讯以及“软总线”的基础上,这是一种天然加大了攻击面的方案,所以在安全问题上必须投入更大的精力。

华为的方案总结为:“正确的人,通过正确的设备,去正确地使用数据”。

用相对简单的话来说,正确的人,实际上是指,由于有多设备协同,所以对于安全认证等级比较高的应用,可以同时要求多种身份认证因子,比如说人脸识别(手机)+心率数据(手环);其他多因子还包括指纹识别、声纹识别等等——而且这种多因子身份认证是根据分布式能力自行选择组合的。

华为手机明年全面支持,鸿蒙2.0具体有哪些改进?

而在“正确的设备”的问题上,华为过往就有了在TEE(Arm上面是Trustzone)方面的经验。“我们过去这么多年在软件工程方面的积累,TEE内核可以部署到各种IoT设备上。”而且“TEE安全微内核获行业最高级别安全认证CC EAL 5+。”据说是“业界第一个在微内核领域,过CC EAL 5+认证的厂商。”似乎在2009年黑莓发布的新闻稿中提到QNX Neutrino RTOS安全内核为EAL 4+。

与此同时前文还提到了,多设备协同的一个优势是利用其它硬件的优势资源。比如路由器可以借用手机的AI能力实现防火墙动态规则自动构建——未知华为是否已经实现了这一特性,感觉这在实现上的挑战性还是相当之大。

最后是“正确的数据”。包括根据数据安全、敏感级别,将数据储存在不同位置;以及制定数据在设备间流动的规则。只有高级别能力的设备,才能访问低级别能力设备上的数据,反之则行不通。

这几点其实都属于信息安全的基本实施方案。网络安全是个比较大的话题,其安全的最终表现,还是需要经受时间考验的。

生态构建,弥补中国软件的“根”

上面这些应该就是鸿蒙2.0系统的核心改进了,当然这些是说给开发者听的,消费用户大概不怎么会关心这些。就一个对消费用户而言尚在襁褓中的操作系统的关键,应该就是开发生态的构建了。

这原本就是三星、黑莓、Canonical这些企业在移动市场操作系统败下阵来的原因所在。打造生态,是比技术本身更有难度的事。只不过在现有国际大环境下,鸿蒙生态似乎也更有生机了。

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鸿蒙2.0系统的一大步在于:“我们第一次迈出了使能第三方生态的一步。我们鸿蒙系统2.0将开放给所有的南向硬件生产厂家,使能他们去生产制造,创新鸿蒙的生态设备。同时开放给北向的应用开发厂家,让他们去基于鸿蒙系统,做更多我们现在无法想象的创新。”王成录说。

事实上,作为“分布式技术”的实践,华为也的确不大可能将所有生态内的IoT及更多智能硬件一手包办。仰仗更多开发者的加入,才是鸿蒙生态得以“枝繁叶茂”的根本。

鸿蒙开源(南向)

在华为的Android时代,分布式技术面向南向开发者的方案就是以集成SDK的方式进行的,这是一种比较快速、简便的开发方案。这一点,我们在先前的文章中就详细说过。“过去半年时间里,我们已经对多个厂家,多个品类的设备,做了SDK集成,到现在已经有1200多万台设备集成了不同的分布式SDK。”

华为在开发者大会上提的第二个方案是,“鸿蒙第一阶段的开源版本,今天就开放。开发者可以下载源代码。”华为在9月10日就面向128MB RAM以下的IoT设备整机进行了代码开源;在128MB-4GB RAM范围内的IoT设备,现在可以“申请定向代码”,作为“beta合作伙伴”。

预计到明年10月,4GB RAM以上终端设备的鸿蒙系统也将开源——届时即计划实现了鸿蒙系统的全面开源。

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另外,面向南向硬件开发者的生态中,已经出现了7款认证芯片,5款模组,8款开发板(包括WiFi与Camera芯片模组,面向智能家电、摄像头、屏幕中控等),还有两家据说是“非常重量级”但现场并未公布名字的解决方案厂商——能够提供完整的如何构建鸿蒙系统设备的解决方案。预计明年还会增加认证芯片、模组、开发板和合作伙伴。

至于工具DevEco 2,作为一站式解决方案,包括了开发、编译、调试、烧录,以及本文反复在提的集成的分布式能力,并提供几十套模板——开发者可根据实际情况做微调;以及最重要的,对代码安全质量的检测。

现有已加入这个生态的南向开发者主要包括了美的、九阳、ROBAM老板。下图的这些家电预计都会用上鸿蒙系统(或加入鸿蒙生态)。

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一次开发,多端部署(北向)

在看面向北向开发者(即app开发者)所推的生态时,实则更容易发觉华为在构建“自主”技术方面的作为,不仅限于半导体领域。我们知道,互联网世界软件部分的大量底层组件、中间件以及各种软件组成部分,中国都并不存在真正的“自主”。

王成录说:“中国的科技产业非常繁荣,枝繁叶茂,但我们现在的繁荣很容易瞬间凋零,因为我们没有‘根’,特别是在软件领域。”

“做一个操作系统。如果没有编程框架、没有编译器、没有工具,根本就称不上生态、操作系统。这些核心组件才共同构成了系统软件和生态的根。我们有了这些根,才能基于根长出惊艳的应用,生态才能成功。”

鸿蒙系统作为跨设备的系统,把所有分布式相关的能力做了抽象,对开发者提供简易接口。王成录的形容是:“开发的应用跨设备,就像今天在单设备上写应用那么简单。一次应用开发,就可以在多设备间流转。”

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比如VIPKid的应用,即是针对大屏(电视或投影)和小屏(平板)共同开发的。大屏按照上图中左边的框架来写,而平板端就按照右边的框架来写。在上网课时,教师教授课程展示在大屏幕上,孩子手上的平板或手机仅用于与教师互动。这在分布式框架开发上就很简单。

事实上,iOS与Android开发环境都有针对不同尺寸及分辨率的屏幕做自动适配的方案,但其实际的跨设备交互体验都并不好。这也当算是“分布式框架”在开发方面的一大优势了。而HarmonyOS SDK/API总共提供13000+ API,支持开发大屏、穿戴、车机、手机这样的跨设备应用。

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方舟编译器这次的着墨不多,其上列举的都是早前方舟编译器宣传的一些特色,包括统一运行时,以及操作系统、开发框架和运行时协同设计等。2.0版本的提升似乎主要是实现多语言、多设备编译。“大家可以百分之百的基于方舟编译器,去编译自己的鸿蒙应用。”

北向部分的DevEco 2.0 IDE也无需再赘言了,早前的文章中我们介绍过这款工具的一些特色。这次王成录展示的,则主要是其“编同样一个界面的代码,可展示在仿真的手表屏幕、仿真的大屏上分别显示的内容,”“写完代码就知道,这个界面在手表上什么样,大屏上什么样。”

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这种一次开发、多端部署比较有代表性的是华为与滴滴的合作,即打车后,原本要在手机端查看的某些数据,可以直接在手表上查看:如行车所在位置,以及支付情况等;还有比如WPS合作的协同会议空间特性——随时将讨论的内容放到大屏上,也可邀请更多人加入讨论。

HMS的能力持续扩充

除了鸿蒙操作系统之外,本次主题演讲的另一个重头戏是HMS Core 5.0的发布。HMS(Huawei Mobile Service)在系统层级上,实则可以对应于谷歌Android系统的GMS。尤其当谷歌在Android操作系统上“断供”华为,主要就是指GMS,毕竟AOSP部分是开源的。

所以HMS甚至对于华为的海外市场都非常重要,即在缺失GMS服务后如何留住用户以及开发者。当然,随着鸿蒙系统底层替代Android,HMS未来就是构建在鸿蒙系统上的了。

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早前我们介绍的分布式技术能力,主要倚靠的就是HMS中的各种Kit,如上图中的Cast+ Kit(一键投屏)、Share Kit(跨设备文件共享)、DV Kit(虚拟设备)等(在鸿蒙系统中,底层可能还会有一些相比Android更紧密的支持)。当然HMS不仅包含了这些分布式能力,还包括一些基本的API,包括UI Kit、Audio Kit,以及像Camera Kit华为影像技术这样的出色能力。

这也属于赋能开发者的一个重要组成部分。华为在HMS Core 5.0基础能力列表中,将所有组成部分划归到“7大领域”(似乎每次这张图出现时的划分方法都不大一样),共计56个Kit,12981个API——尤其API数量去年还只是885个。

从华为消费者业务云服务总裁张平安在会上公开的数据来看,去年至今年集成HMS Core应用增长了123%,“海外精品应用上架数”从去年的0.6万增长到今年的7.3万,“HMS Apps服务全球170+国家和地区的用户”。

有关HMS Core的部分因为篇幅的关系不做详细介绍,这里只列几个尤为值得一体的组成部分。

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除了张平安特别列出的HMS“五大根服务引擎”(支付、广告、浏览、地图、搜索引擎)赋能海外应用数量增长显著,HMS Core 5.0新增了几个Kit。其中一个比较抓人眼球的是Computer Graphics Kit,“新推的图形能力”。张平安介绍说:“这个图形能力是我们海思麒麟团队优秀的能力结晶,以前只给我们内部用。”

“他们将计算机高性能图形渲染引擎,轻量高效的3D渲染引擎,还有软硬件深度协同的多线程管理,以及AR引擎的增强全部都拿出来,开放给我们的开发者。”这部分未来还是相当值得深究的,只不过主题演讲现场再无更多图形技术相关的细节信息。

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此外,HMS Core 5.0还开放了端侧的AI能力,即ML Kit——如此一来,华为的端、云AI能力就都面向开发者提供了。其中具体的一些服务包括了AI翻译,人体人脸检测、文本识别、语音识别、AI模型定制等。这些面向三方开发者开放,应该很早就在HiAI的规划中了。

此外,ML Kit的端侧推理框架叫MindSpore Lite——华为也宣布此框架开源,可由开发者使用、定制自己的算法模型。这个框架的主要特色包括端侧模型轻量化技术,深度图优化,CPU/NPU异构调度技术,混合并行技术。

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另外尤为值得一提的是为影音娱乐App提供版权保护服务的WisePlay DRM——这是个服务全球可用,经过权威安全认证,且已经支持优酷、腾讯视频、爱奇艺等影音终端的DRM。“我们还在跟很多内容制作方在谈,一起支持WisePlay DRM。现在大家能接触到的DRM服务,都在外国人手里。要让我们的手机能够不受限制地播放,我们就要做WisePlay DRM系统。”

这是又一个华为寻求国产软件的“根”的例证。或者说,国产软件从未如此接近原有软件的那些“标准”和“规则”,并正在尝试树立自己的标准和规则。

走向成熟的华为

我们在今天华为的很多决策下,依稀看到了当年谷歌的影子,比如AppGallery Connect服务与当年Play Store生态构建时如出一辙。而华为在诸多能力上的开放,与面向不同开发者的赋能,也颇有Android最初的态度。最终的生态也就是这么一步步构建起来的。

实际上,HDC首日主题演讲还有一些议题是值得被探讨的。比如说华为的IoT平台HiLink,以及HUAWEI Research平台,对医疗健康、出行、教育这些行业数字化,乃至探索突破性技术创新可做出的贡献。

不过这两者本质上都可以认为是华为分布式生态,以及HMS服务的扩展和具体实例。比如HiLink,本质上就是端侧HMS Core中的HiLink SDK加上一些分布式Kit;而HUAWEI Research在端侧也以Kit的形态存在,而且还需要用到各种传感器分布式生态技术。

但这些都让我们感觉到,华为已经不是那个还停留在发展高端产品、建设高端品牌,以及只是在“生态建设”上喊几句口号的华为了。余承东在开场时就提到了2019年往后,是华为面向全场景,智慧生态转型的阶段。

即便是如今这般光景,华为依旧在扩展海外市场,不仅在海外市场获得更好的销售成绩,而且在海外有5大运营中心,全球有600+技术支持人员服务开发者,以及“创新实验室”服务各国各地区的本地化开发。这是华为真正走向成熟的时刻。

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原本在一个领域发展走向成熟,并步入寡头市场时,再难有对手可以撬动市场格局。微软、三星作为都曾尝试在移动市场操作系统上入局的市场参与者,即便挥金如土也无法撼动谷歌和苹果。那么华为此时的生态构建又是否有胜算呢?只是,华为的策略,与如今的国际环境,都与早年大不一样。

一方面在华为的“全场景”说到底就是发展IoT,这就不是单纯的移动市场赛道了;另一方面,国际环境不佳,全球部分地区逐步internalization的局势反倒为华为生态的构建创造了条件。

HDC2020近几日仍在持续,接下来我们还会对有价值的内容做进一步的报道。

(本文来源:电子工程专辑)

(责任编辑: 龙景)

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