鸿蒙有望成为OS第三极看好四条投资主线

1、核心观点鸿蒙系统长期有望成为世界第三大操作系统，带动我国基础软硬件等领域发展。操作系统作为计算机硬件与程序之间的中介，天然形成以其为核心的产品生态。 Harmony OS 2 于 2021 年 6 月正式发布，是由华为研发、基于微内核设计、全场景的分布式操作系统。这一系统面向万物互联时代，助力解决物联网碎片化等痛点，我们认为长期有望成为世界第三大操作系统，并带动我国基础软硬件领域发展。全球操作系统市场由少数产品主导，市场规模约 370 亿美元。操作系统具有平台产品属性，由少数产品主导。当前全球操作系统市场上，Android、Windows 和iOS + OS X 占据超 95%份额。根据 St

2、atista 预计，2021 年全球操作系统市场规模约 373.2亿美元。操作系统生态空间更为可观，可达万亿级别。操作系统提供商在可以获得授权费外，还会通过应用市场、地图、邮件、搜索引擎等基础服务获取佣金或广告收入，2020年仅全球智能手机应用市场佣金就超过 277 亿美元。除此以外，操作系统会影响用户使用体验，优秀的操作系统将带动相关硬件、软件销售。对标苹果 2020 年总营收达 2745 亿美元，鸿蒙生态建成后，产值或可达万亿元人民币。鸿蒙系统面向万物互联设计，具有多种优势。鸿蒙系统是研发针对万物互联新时代的全场景、基于微内核的分布式系统，相比于传统的宏内核、专门针对某类设备的系统，具有多

3、种优势：一是适配不同内存容量设备，从操作系统底层实现统一；二是通过分布式技术，可以实现自由硬件组合，融合并发挥不同设备的特点；三是实现开发中多终端的业务逻辑和界面逻辑进行复用，提高开发效率；四是采用统一的极简交互方式，降低用户学习成本；五是采用分布式安全，突破单一设备限制。凭借这些优势，鸿蒙系统能够更好解决物联网痛点，服务华为消费者业务转型。生态体系建设是鸿蒙系统破局之路。操作系统作为平台产品，其发展并不能仅仅依靠操作系统本身和其开发者推动，而是需要依靠广大厂商、开发者形成的生态的共同推动。华为通过开源Openharmony、成立HarmonyOS Connect 生态品牌、加快设备升级进度等

4、等，加快鸿蒙生态体系建设，吸引更多厂商和开发者作为合作伙伴，尽快突破市占率临界点，构筑生态护城河。鸿蒙系统的发布为中国基础软硬件等领域发展带来了新的机遇，我们判断四条投资主线。鸿蒙系统的发布，为我国基础软硬件等领域产业生态，在物联网新时代的发展带来了新的机遇。我们判断鸿蒙生态有四条投资主线：一是鸿蒙生态基础硬件设备商，提供鸿蒙设备生产制造、开发所需的硬件如开发板、芯片等，包括润和软件、紫光股份等；二是鸿蒙生态软件开发商，参与鸿蒙操作系统、鸿蒙应用程序等软件开发，包括中软国际、诚迈科技、软通动力（未上市）等；三是华为汽车业务合作伙伴，如车企、零部件供应商、相关软件商等，与华为共同构建优势互补的生

5、态，推进车机这一未来重要的智能终端的发展，包括中科创达、小康股份、均胜电子、华阳集团等；四是使用鸿蒙应用程序提供服务的厂商，特别是操作系统预装的第三方软件，获得鸿蒙生态用户数量加持，包括金山办公、万兴科技等。全球操作系统当前市场规模约 370 亿美元，鸿蒙长期有望成为世界第三大操作系统操作系统当前格局：Android、Windows 和 iOS + OS X 占据超 95%份额操作系统（OS，Operating system）是管理计算机硬件、软件资源并为计算机程序提供通用服务的系统软件，作为计算机硬件与程序之间的中介。操作系统需要处理如管理与配置内存、决定系统资源供需的优先次序、控制输入设备

6、与输出设备、操作网络与管理文件系统等基本事务，同时为用户提供一个与系统交互的操作界面。操作系统根据应用领域可以划分为服务器操作系统、桌面操作系统和嵌入式操作系统，从手机、游戏主机到服务器、超级计算机等都具有操作系统。图 1：操作系统作为计算机硬件与程序之间的中介数据来源：东北证券，Wiki操作系统作为平台产品，市场呈现少数产品主导的形势。操作系统连接计算机用户和应用程序开发者、硬件开发者，具有平台产品属性。平台产品具有特殊性，两侧均有用户，其平台价值随着平台匹配双方的需求增加而增长，对任何给定用户的价值在很大程度上取决于网络另一侧的用户数量，两群体互相吸引形成“网络效应”。对于平台产品，用户多

7、归属成本越高、横向网络效应越大，用户越倾向于在同一平台上活动，平台规模收益递增。操作系统就属于此类平台产品，使用多个操作系统需要额外的硬件、软件和学习成本等，同一操作系统便于实现共享等功能。因此操作系统市场经过多年发展和竞争，最终呈现了少数产品主导的形势。图 2：2009 年至今手机操作系统市占率变化情况（%）数据来源：东北证券，Statcounter当前 Android、Windows 和 iOS + OS X 占据全球操作系统市场超 95%份额。根据 Statcounter 统计，截至 2021 年 5 月，手机、平板、台式电脑组成的操作系统整体市场中 Android、Windows 和

8、iOS + OS X 全球市占率分别为 41.42%、30.86%和 16.09%+6.65% ， 共占据 95.02% 份额； 中国市占率分别为 50.49%、29.27% 和13.89%+1.67%，共占据 95.32%份额。具体至手机领域， Android 和 iOS 占据绝大 部分市场，全球市占率分别为72.72%和26.46%，中国市占率分别为78.56%和20.45%。桌面操作系统中，Windows、OS X 和 Linux 全球市占率分别为 73.54%、15.87%和 2.68%，中国市占率分别为 83.67%、4.79%和 0.42%。图 3：全球操作系统市占率情况（截至 2

9、021 年 5 月图 4：中国操作系统市占率情况（截至 2021 年 5 月数据来源：东北证券，Statcounter数据来源：东北证券，Statcounter图 5：全球手机操作系统市占率情况（截至 2021 年5 月）图 6：中国手机操作系统市占率情况（截至 2021 年5 月）数据来源：东北证券，Statcounter数据来源：东北证券，Statcounter图 7：全球桌面操作系统市占率情况（截至 2021 年5 月）图 8：中国桌面操作系统市占率情况（截至 2021 年5 月）数据来源：东北证券，Statcounter数据来源：东北证券，StatcounterAndroid 是智能手

10、机操作系统市场的霸主，占据全球智能手机市场超 72%份额。 Android 是一个基于 Linux 内核的开源操作系统，主要应用于智能手机和平板电脑等触屏移动设备。Android 公司成立于 2003 年，早期方向是开发面向数码相机的操作系统，但是由于相机的市场规模有限，加上智能手机市场快速发展，Android 公司在 2004 年将研发产品定位为可以与 Symbian 和 Windows 竞争的手机操作系统。谷歌在 2005 年收购 Android 公司并接手研发，在 2007 年 11 月正式发布 Android 系统，并于 2008 年 9 月推出了第一款商用Android 设备 HTC

11、 Dream。Android 系统自推出后，市场份额不断扩大，截至 2010 年底，其在全球智能手机市场的份额已增长到 33%，超过微软和塞班系统，成为最畅销的智能手机平台。2011 年 11 月，全球市场上的Android 设备超过 2 亿部，并在随后的几年间保持快速增长，截至 2014 年，全球安卓设备数量已超过 10 亿台。2021 年 1 季度安卓手机在智能手机中出货量占比达 83%。截至 2021 年 3 月安卓系统市占率为 71%，谷歌市场的应用数量达 292万个；安卓系统月活跃用户超过 30 亿，为目前使用最多的操作系统。目前，安卓系统的最新版本是 Android 11。图 9：

12、Android 操作系统发展历程数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理iOS 坐稳第二大智能手机操作系统，占据全球智能手机市场份额超 26%。iOS 是苹果公司为其移动设备所开发的专有移动操作系统，为其公司的许多移动设备提供操作界面，是继 Android 后全球第二大最受欢迎的移动操作系统。2007 年，iOS 随着第一代 iPhone 首次推出，随后陆续应用到 iPod 和 iPad 设备。2008 年 7 月，iOS 应用商店开放并提供 500 款应用。截至 2011 年底，iOS 占据了 60%的智能手机和平板电脑市场份额。2015 年，使用 iOS 的设备销量达到 10 亿台。苹果

13、公司通常每年对 iOS 进行一次重要更新，并分别于 2015 年和 2019 年推出专用于Apple Watch 和 iPad的 watchOS 和 iPadOS 操作系统。截至 2020 年底，iPhone 总共销售 18.5 亿台，活跃用户达 10.42 亿，iPad 销量达 5.58 亿台，苹果应用商店包含 340 万个应用程序和9.3 万个游戏； iOS 系统在智能手机中市场份额占比约为 27%，2021 年 1 季度在智能手机中出货量占比 17%，是当下使用规模第二大的移动操作系统。目前，iOS 系统的最新版本是 iOS 14，于 2020 年 9 月 16 日正式发布。图 10：i

14、OS 操作系统发展历程数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理Windows 占据全球桌面操作系统市场大部分份额。Windows 系统是微软公司以图形用户界面为主推出的一系列专有商业软件操作系统，于 1983 年开始研发，并于 1985年问世。随后微软公司推出了可以在其他平台运行的操作系统，包括移动设备、服务器和嵌入式系统等等。Windows 的初代系统发行于 1985 年，但并没有引起过多关注。1990 年 5 月Windows 3.0 发行，并在六个月内销售了 200 万份，以压倒性的商业成功确定了 Windows 系统在个人电脑领域的垄断地位。1993 年，微软推出服务器操作系统Win

15、dows Server NT。2000 年 4 月，Windows 推出了第一个移动版本 Pocket PC2000，主要用于掌上电脑。2001 年 10 月，Pocket PC2002 发布，首次可适用于智能手机。随后微软公司推出Windows Mobile 操作系统，主要用于智能手机、个人数字终端、随身音乐播放器等。2010 年 10 月，微软公司发布智能手机操作系统Windows Phone 7.0。2019 年 12 月，微软结束了移动端的开发，并停止对 Windows 10 Mobile 的支持。截止 2021 年 4 月，Windows 系统在全平台的市场份额为 32%，其中在电脑

16、市场占有 75%的份额，而在平板电脑和手机市场的份额分别仅有 0.06%和 0.02%。2021 年 6 月 24 日，微软正式发布下一代桌面操作系统Windows 11，并将于当年晚些时候向用户推送。图 11：Windows 操作系统发展历程数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理全球操作系统市场规模约 370 亿美元，生态价值空间更为可观全球操作系统市场规模约 370 亿美元，增长较平稳。PC、平板电脑、智能手机等终端设备市场已发展多年，渗透率提升空间有限，全球销量较为平稳。作为电子终端设备中连接计算机硬件与程序之间的中介，操作系统的市场规模也较为稳定。根据Statista 预计，202

17、1 年全球操作系统市场规模约 373.2 亿美元，2016 年至 2021 年间年平均复合增长率为 2.37%。图 12：全球操作系统市场规模约 370 亿美元数据来源：东北证券，Statista微软向 OEM 厂商或其他用户收取操作系统授权费，谷歌仅针对欧盟区域收取。作为桌面操作系统市场的霸主，微软向预装 Windows 系统的 OEM 厂商收取授权费；个人用户也可以通过其官网购买授权，其中中国地区Windows 10 家庭版售价为1088元人民币，专业版售价为 1817 元人民币。2019 财年，微软披露年报中显示，其 Windows 及其相关业务收入为 223 亿美元。2018 年 10

18、 月，谷歌开始向欧盟区域使用 Android 操作系统的设备收取每台最低 2.5 美元，最高 40 美元的授权费，作为对欧盟判决谷歌 43.4 亿欧元罚单的反击，而目前在其他区域谷歌未直接针对操作系统进行付费授权。苹果公司的 iOS 系统只用于其自身生产销售的硬件设备，因此不存在操作系统的收费授权的情况。除授权费外，操作系统生态空间可观，仅智能手机应用市场佣金全球约为 277 亿美元。操作系统是管理计算机硬件、软件资源，并为计算机程序提供通用服务的系统软件，其与计算设备的硬件、应用软件共同为用户提供服务，同时操作系统具有平台属性，因此往往会形成以操作系统为核心的产品生态。为发展产品生态形成网络

19、效应，操作系统提供商往往采取较少收取或不收取授权费，而对其提供的基础服务等进行收费，其预装的本公司软件程序等在市场竞争中也占有一定优势，形成其特有的商业模式。比如操作系统提供商会对其提供的应用商店服务收取佣金，谷歌规定对于开发者一年内前 100 万美元收入收取 15%佣金，此后收取 30%；苹果则规定对于上年净销售额不足 100 万美元的软件开发者的佣金率降至 15%，其余收取 30%。据统计，2020 年 Android 和 iOS 应用收入共 1110 亿美元，如果按照 25%的平均佣金费率计算，仅智能手机应用市场佣金全球约为 277 亿美元。此外操作系统提供商预装的地图、搜索引擎、邮件等

20、软件也将为其提供可观的广告等收入。图 13：2020 年 iOS、Android 应用收入达 1110 亿美元数据来源：东北证券，App Annie，Sensor Tower表 1：各智能手机操作系统应用商城佣金政策情况应用商城执行时间佣金政策Google Play2021 年 7 月 1 日起每年软件开发者赚取的前 100 万美元所收佣金费率为 15%；其余为 30%。App Store2021 年 1 月 1 日起上年净销售额不足 100 万美元的软件开发者的佣金率为 15%；其余为 30%。华为 App Gallery2020 年 1 月 1 日起教育类 2020 年佣金费率为 0,20

21、21 年为 10%，2022 年及以后为 20%；游戏类 2020、2021 年佣金费率为 15%，2022 年及以后为 30%；其他类 2020 年佣金费率为 0,2021年为 15%，2022 年及以后为 30%。数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理鸿蒙系统长期有望成为世界第三大操作系统，生态产值或可达万亿鸿蒙系统作为针对物联网时代的操作系统，长期有望成为世界第三大操作系统。经过多年消费者业务的发展，华为已积累了大量的华为和荣耀品牌用户，2016-2020 年五年间华为全球手机出货量达到 9.3 亿台。另据华为消费者业务 CEO 余承东在华为 Mate 40 系列全球线上发布会上介绍

22、，华为应用市场月活用户已超过 5 亿。随着华为持续推进设备升级计划，叠加物联网时代到来，智能终端设备数量快速增长，我们认为微内核设计、分布式的鸿蒙操作系统长期有望超越 iOS 成为世界第三大操作系统。图 14：2016-2020 年间，华为全球手机出货量达到 9.3 亿台数据来源：东北证券，IDC对标苹果，鸿蒙生态产值或可达万亿。操作系统会对硬件设备、软件服务等的用户体验产生影响，从而影响用户对相关硬件设备、软件服务等的购买情况，因此操作系统生态往往较为涵盖较广，且界限较不清晰。苹果这一基本封闭的软硬件生态体系，可以作为鸿蒙生态产值参考。苹果 2020 财年总营收为 2745 亿美元，其中硬件

23、收入为 2207 亿美元，服务收入为 538 亿美元，由此可以预测鸿蒙操作系统成为全球第三大操作系统后，生态产值或可达万亿元人民币。2021 年发布鸿蒙OS 2.0，针对万物互联具备多种优势华为 2021 年发布鸿蒙 OS 2.0，解决物联网发展痛点物联网目前存在痛点，万物互联尚需发展物联网是未来发展趋势。物联网（Internet of Things，IoT）是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。互联网的发展经历了 PC 互联网、移动互联网阶段，人与人之间可以凭借智能手机、平板电脑等随时随地

24、连接。物联网在此基础上进一步拓展形成，可以使物与物、人与物之间通过通信、数据传输进行互联，结合大数据、边缘计算、人工智能、机器学习等技术，提高生产效率、便利生活，是未来的发展趋势。图 15：物联网是未来发展趋势数据来源：东北证券，图解物联网当前物联网发展存在兼容性差、碎片化等痛点。物联网发展呈现割裂、碎片化的特征，一是由于物联网应用需求多样、设备形态多样、技术选择多样，仅无线通信技术就有如蓝牙、Wi-Fi、NFC、ZigBee、SubGHz、Thread、ANT、Z-Wave 等不同连接方式；二是物联网厂商希望增强用户粘性和品牌建设，注重加强自身生态建设，造成不同生态间兼容效果差、信息流动不畅

25、。这些现状阻碍了物联网的发展，跨体系开发带来更高学习成本；用户产品选择有限、操作繁琐；物联网信息不能实现互通，无法充分利用物联网信息优势。物联网要实现万物互联，进一步提升生产效率、便利生活，就需要打通信息壁垒，对物联网数据进行及时、高效地分析、使用。类比 PC 互联网、移动互联网时代，推进物联网发展也需要专业操作系统支持。PC互联网时代，Windows 操作系统主打图形化操作，直观简洁的操作模式替代了 Linux系统的命令行操作，能够使非专业人士便捷使用，推动了 PC 互联网发展。移动互联网时代，iOS 操作系统和 Android 操作系统的推出，重新定义了手机，APP 应用程序拓展了手机功能

26、。物联网发展也离不开适应物联网特点的专业操作系统支持，提升开发者和用户的体验。中美科技竞争激烈，华为受制裁影响严重华为作为通信领域领先企业，受到美国围堵、制裁。随着中国科学技术的进步，国内以华为、中兴、海康威视等为代表的高科技企业不断发展，威胁到了美国的科技领先优势。在 5G 通信技术方面，华为、中兴等中国企业领跑全球，根据 IPlytics 统计，华为、中兴的 5G 专利申报数占全球比例分别为 15.39%、9.81%（截至 2021 年 2 月），成为了美国科技竞争下被围堵、制裁的重点对象。2019 年 5 月 15 号，美国宣布将把华为及其子公司列入出口管制的“实体名单”，如果没有美国政

27、府的批准，华为将无法向美国企业购买元器件；2020 年 5 月 15 日，美国商务部要求使用美国设备和技术的外国半导体公司，须获美国政府许可，才可向华为出口供货；2020 年 8 月 17 日，美国商务部宣布对华为以及被列入实体清单上的华为在境外的附属机构采取进一步的限制措施，禁止它们获取在美国境内外开发和生产的美国技术和软件。受禁令影响，美光、三星、海力士、台积电、联发科、英特尔、高通、索尼、铠侠 以及中芯国际在 2020 年 9 月 15 日后开始停止与华为进行业务往来。华为智能手机 业务面临芯片断供的局面。图 16：全球 5G 专利申报数占比（截至 2021 年 2 月）数据来源：东北证

28、券，IPlytics表 2：华为受美国制裁时间线时间内容美国商务部称，将把华为及 70 家关联企业列入“实体清单”。今后如果没有美国政府的批准，华为将2019 年 5 月 15 日无法向美国企业购买元器件。2019 年 5 月 21 日Google 公司在特朗普的要求下首先开始限制安卓系统和相关应用在华为的使用。2019 年 8 月 7 日美国白宫宣布禁止美国政府部门购买华为的设备和服务2019 年 11 月 22 日美国联邦通信委员会认定华为威胁美国国家安全，并禁止美国运营商使用联邦补贴从华为购买产品2020 年 5 月 15 日美国商务部要求使用美国设备和技术的外国半导体公司，须获美国政府

29、许可，才可向华为出口供货美国商务部宣布禁止华为获取在美国境内外开发和生产的美国技术和软件。受禁令影响，美光、三2020 年 8 月 17 日星、海力士、台积电、联发科、英特尔、高通、索尼、铠侠以及中芯国际 9 月 15 日后开始停止与华为进行业务往来。数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理华为智能手机业务受美国制裁影响明显。美国对华为实施的轮番打压对华为的业务产生了影响，根据 IDC 数据， 2020 年第四季度华为智能手机出货量在全球和国内市场分别同比下降 42.53%和 34.44%，全球和国内市场占有率下降 6.8 个百分点和13.4 个百分点，2021 年第一季度华为更是掉出全球智

30、能手机出货量前五名；华为可穿戴设备虽然 2020 年第四季度出货量仍保持同比增长，但增幅明显低于此前几个季度。2020 年 11 月 17 日，华为出售其子品牌荣耀相关业务。为了维持企业生存和发展，华为加快其从云计算到与 5G 技术相关的业务、包括智能汽车等领域的多元化发展。图 17：全球智能手机市场苹果、华为销售情况图 18：中国智能手机市场苹果、华为销售情况数据来源：东北证券，IDC数据来源：东北证券，IDC图 19：全球可穿戴设备市场苹果、华为销售情况图 20：中国可穿戴设备市场苹果、华为销售情况数据来源：东北证券，IDC数据来源：东北证券，IDC鸿蒙系统既是物联网痛点的解决方案，也是华

31、为转型的努力鸿蒙系统为不同设备协同提供统一基础，解决物联网碎片化痛点。鸿蒙 OS 系统是面向全场景的分布式操作系统，基于微内核设计，可以覆盖内存从 128K 到 GB 级的智能终端设备，真正实现物联网在底层的操作系统的统一，从而打破信息割裂、碎片化的痛点，提高信息交换、利用效率，推动万物互联时代的发展。鸿蒙系统助力华为消费者业务转型。在美国的围堵、制裁下，华为无法获得先进制程芯片，极大地影响了其消费者业务的核心智能手机产品的生产和销售。通过发布鸿蒙系统，华为开始建设基于底层操作系统的、面向万物互联物联网时代的鸿蒙生态，将单一种类产品竞争转化为产品生态竞争，提升用户粘性和竞争壁垒，联合更多生态合

32、作力量，助力业务转型。华为 2012 年开始自研操作系统，2021 年推出鸿蒙OS 2.02021 年 6 月 2 日，HarmonyOS 2 正式推出。2012 年，华为开始规划自有操作系统，标志了鸿蒙操作系统的起点。2017 年，鸿蒙内核 1.0 完成了技术验证。次年，华为将鸿蒙内核 2.0 应用于终端 TEE，并申请“华为鸿蒙”商标。2019 年 8 月 9 日，鸿蒙 OS 1.0 正式发布，1.0 版本是基于开源框架，其关键模块均为自研，率先适配于华为智慧屏。2020 年 9 月，华为面向第三方的设备发布鸿蒙OS 开源版本，并发布鸿蒙OS 2.0 首个 Beta 版本，支持智能穿戴、车

33、机等更多设备品类。同年 12 月，在前一版本的基础上，华为更新了鸿蒙系统对手机的支持，并提供给开发者手机设备Beta 功能。2021 年，在经历两轮 Beta 版公测后，6 月 2 日，鸿蒙系统正式开放面向用户的公测，开始大规模推送，鸿蒙商用时代正式开启。图 21：Harmony OS 发展历程数据来源：东北证券，Harmony OS 官网鸿蒙系统针对万物互联研发设计，具备多种优势鸿蒙系统针对万物互联研发设计，具备多种优势。鸿蒙系统是研发针对万物互联新时代的全场景、基于微内核的分布式系统，相比于传统的宏内核、专门针对某类设备的系统，具有多种优势：一是适配不同内存容量设备，从操作系统底层实现统一

34、；二是通过分布式技术，可以实现自由硬件组合，融合并发挥不同设备的特点；三是实现开发中多终端的业务逻辑和界面逻辑进行复用，提高开发效率；四是采用统一的极简交互方式，降低用户学习成本；五是采用分布式安全，突破单一设备限制。凭借这些优势，鸿蒙系统能够更好解决物联网痛点，服务华为消费者业务转型。微内核设计适配不同内存设备，实现底层操作系统统一微内核设计使操作系统可以适配轻量级设备。内核是操作系统的核心部分，管理着系统的各种资源，是连接应用程序和硬件的一座桥梁，是直接运行在硬件上的最基础的软件实体。从内核架构来划分，可分为微内核(Micro Kernel)和宏内核(MonolithicKernel)。微

35、内核设计理念是将系统服务的实现与系统的基本操作规则区分开，其用户服务和内核服务是在不同的地址空间中实现的，因此具有易于实现与调试、高可移植性、避免单一组件失效造成整个系统崩溃等优点，但也存在执行速度慢、性能可能受限的缺点。宏内核其户服务和内核服务是在同一的地址空间中实现的，通信成本低，性能较高，但尺寸较微内核大，可移植性较差。除两者以外，还有一种架构结合了宏内核和微内核，成为混合内核。在使用较为广泛的操作系统中，Linux、 Android、Chrome OS 为宏内核操作系统，iOS、Mac OS、Windows 为混合内核操作系统。图 22：宏内核和微内核架构数据来源：东北证券，维基百科表

36、 3：微内核、宏内核对比微内核宏内核基本概念用户服务和内核服务运行在不同的地址空间中用户服务和内核服务运行在相同的地址空间中尺寸比较小比微内核大执行速度慢快可扩展性容易扩展不容易扩展安全性单个服务崩溃不影响全局单个服务崩溃容易导致系统崩溃代码开发应用开发代码量大应用开发代码量小典型系统Symbian、QNX、MINIXLinux、Android、Chrome OS数据来源：东北证券，根据互联网公开资料整理Harmony OS 采用微内核设计，实现不同设备统一 OS。微内核具有尺寸小的优点，可以适用于轻量级设备；同时由于其服务进程在不同地址空间运行，在分布式系统中具有特别的优势，Harmony

37、OS 即采用微内核设计。Harmony OS 整体遵从分层设计，从下向上依次为：内核层、系统服务层、框架层和应用层。系统功能按照“系统 子系统 功能/模块”逐级展开，在多设备部署场景下，支持根据实际需求裁剪某些非必要的子系统或功能/模块进行按需弹性部署，能够适配不同类别的硬件资源和功能需求，实现组件可有可无、可大可小和平台可大可小。图 23：鸿蒙系统可以应用于不同内存大小的终端设备数据来源：东北证券，华为官网内核层采用多内核设计，适配不同内存设备。Harmony OS 采用多内核设计，支持针对不同资源受限设备选用适合的 OS 内核。内核抽象层（KAL，Kernel Abstract Layer

38、）通过屏蔽多内核差异，对上层提供基础的内核能力，包括进程/线程管理、内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。硬件驱动框架（HDF）是 HarmonyOS 硬件生态开放的基础，提供统一外设访问能力和驱动开发、管理框架。图 24：HarmonyOS 技术架构数据来源：东北证券，华为官网系统服务层提供鸿蒙系统核心能力。系统服务层是Harmony OS 的核心能力集合，通过框架层对应用程序提供服务。系统基本能力子系统集为分布式应用在HarmonyOS 多设备上的运行、调度、迁移等操作提供了基础能力，由分布式软总线、分布式数据管理、分布式任务调度、方舟多语言运行时、公共基础库、多模输入、图形、安全、A

39、I 等子系统组成。基础软件服务子系统集为Harmony OS 提供公共的、通用的软件服务，由事件通知、电话、多媒体、DFX（Design For X） 、MSDP&DV 等子系统组成。增强软件服务子系统集为 Harmony OS 提供针对不同设备的、差异化的能力增强型软件服务，由智慧屏专有业务、穿戴专有业务、IoT 专有业务等子系统组成。硬件服务子系统集为 Harmony OS 提供硬件服务，由位置服务、生物特征识别、穿戴专有硬件服务、IoT 专有硬件服务等子系统组成。框架层为应用程序提供服务。框架层为Harmony OS 应用开发提供了 Java/C/C+/JS等多语言的用户程序框架和 Ab

40、ility 框架，两种 UI 框架（包括适用于 Java 语言的 Java UI 框架、适用于 JS 语言的 JS UI 框架），以及各种软硬件服务对外开放的多语言框架 API。根据系统的组件化裁剪程度，Harmony OS 设备支持的 API 也会有所不同。应用层为原子化服务提供支持。应用层包括系统应用和第三方非系统应用。Harmony OS 的应用由一个或多个 FA（Feature Ability）或 PA（Particle Ability）组成。其中， FA 有UI 界面，提供与用户交互的能力；而 PA 无 UI 界面，提供后台运行任务的能力以及统一的数据访问抽象。FA 在进行用户交互时

41、所需的后台数据访问也需要由对应的 PA 提供支撑。基于 FA/PA 开发的应用，能够实现特定的业务功能，支持跨设备调度与分发，为用户提供一致、高效的应用体验。建立不同尺寸设备使用统一操作系统的网络，打破物联网碎片化局面。鸿蒙系统的微内核设计以及可剪裁的子系统/功能/模块设计，使其能够应用于不同尺寸、需求的终端设备中，适应功耗、体积、成本等把控严格的物联网设备。通过在底层使用统一的操作系统，减少设备间通信成本，提升物联网运行效率，将帮助打破物联网割裂、碎片化局面，实现高质量应用。领先的分布式技术，实现自由硬件组合构建超级终端自由硬件组合是消费电子设备发展的新跨越。从手机发展历史上看，传统功能机仅

42、能实现通话、短信等单一功能体验；而智能手机能够通过用户自主选择安装 APP，满足丰富多彩的个性化需求，替代了传统功能机。但智能手机的应用仍然受限于自身的硬件条件，与其他设备的连接存在时延、同步等问题，不能很好的实现多设备协作。随着物联网时代的来临，用户往往使用多个功能不同的智能设备，数量未来还有进一步增加的趋势，如何能够发挥各个设备的独特优势、实现协同，覆盖更多应用场景，使用户能够自由组合硬件将是消费电子设备发展的新跨越。华为通过领先的分布式技术提升跨设备连接效果，自由硬件组合不再是梦想。鸿蒙系统通过分布式软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等关键技术，在多种设备之间能够实

43、现硬件互助、资源共享，构建场景化的超级终端。如使用多个手机或数码相机构成超级终端，实现多机位拍摄；使用音箱或耳机、智慧屏、手机等构成超级终端，提升影音娱乐效果。分布式软总线提供设备间通信能力。分布式软总线是手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，为设备之间的互联互通提供了统一的分布式通信能力，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。开发者只需聚焦于业务逻辑的实现，无需关注组网方式与底层协议。通过该技术，可以达到 10ms 的端到端低时延、2.4Gbps 的高有效吞吐和 30%的高可靠的抗丢包率，实现了蓝牙和 WiFi异构网络的融合、自发现自组网和动态试验校准。图 25：分

44、布式软总线技术示意图数据来源：东北证券，华为官网分布式设备虚拟化融合不同设备资源。分布式设备虚拟化平台可以实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理，多种设备共同形成一个超级虚拟终端。针对不同类型的任务，为用户匹配并选择能力合适的执行硬件，让业务连续地在不同设备间流转，充分发挥不同设备的能力优势，如显示能力、摄像能力、音频能力、交互能力以及传感器能力等。图 26：分布式设备虚拟化示意图数据来源：东北证券，华为官网分布式数据管理使数据突破单一设备限制。分布式数据管理基于分布式软总线的能力，实现应用程序数据和用户数据的分布式管理。用户数据不再与单一物理设备绑定，业务逻辑与数据存储分离，跨设备的数据

45、处理如同本地数据处理一样方便快捷，让开发者能够轻松实现全场景、多设备下的数据存储、共享和访问，为打造一致、流畅的用户体验创造了基础条件。其分布式文件系统的远程读写能力是微软 Samba系统的 4 倍，基本实现跨设备文件传输与设备内文件传输水平接近；分布式数据库的 OPS 性能是安卓的ContentProvider 的 1.3 倍，实现跨设备的数据读取速度超越同设备内不同应用之间的数据读取；分布式检索的性能是iOS Core Spotlight 的1.2 倍。图 27：分布式数据管理示意图数据来源：东北证券，华为官网图 28：鸿蒙系统具有领先的分布式数据管理技术数据来源：东北证券，华为开发者大会

46、分布式任务调度实现跨设备资源配置。分布式任务调度基于分布式软总线、分布式数据管理、分布式 Profile 等技术特性，构建统一的分布式服务管理（发现、同步、注册、调用）机制，支持对跨设备的应用进行远程启动、远程调用、远程连接以及迁移等操作，能够根据不同设备的能力、位置、业务运行状态、资源使用情况，以及用户的习惯和意图，选择合适的设备运行分布式任务。图 29：分布式任务调度示意图数据来源：东北证券，华为官网一次开发多端部署，降低开发成本，提升多端用户体验一次开发多端部署，提升开发效率。Harmony OS 提供了用户程序框架、Ability 框架以及 UI 框架，支持应用开发过程中多终端的业务逻

47、辑和界面逻辑进行复用，能够实现应用的一次开发、多端部署，提升了跨设备应用的开发效率。其中，UI 框架支持 Java 和 JS 两种开发语言，并提供了丰富的多态控件，可以在手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机上显示不同的 UI 效果。采用业界主流设计方式，提供多种响应式布局方案，支持栅格化布局，满足不同屏幕的界面适配能力。图 30：一次开发、多端部署示意图数据来源：东北证券，华为官网降低多端开发成本，适应万物互联新时代。由于不同种类终端设备的硬件条件等不同，软件往往需要开发不同版本，如手机版、平板电脑版、智能手环/手表版、智慧大屏版等等，需要更长的开发时间和更高的开发成本，因此软件开放商往往专注于

48、主要平台的开发与更新，导致其他平台上的软件体验效果不佳。而在万物互联的新时代，智能设备数量、种类都会出现明显增长，实现更好的跨平台体验和多设备协同，需要开发者在不同终端上进行开发。鸿蒙系统的一次开发多端部署，能够有效降低多端开发成本，推动物联网高效建设。统一的极简交互，克服阻碍物联网发展的学习成本当前物联网连接较为繁琐，阻碍了物联网推广。物联网设备的连接需要经历发现、配对、连接、组合、验证等步骤，目前大部分还需要用户自己进行多步骤操作，一般还需要安装专门的软件进行设备管理。复杂繁琐的操作将相当部分的消费者挡在了物联网时代以外，根据统计购买智能设备的消费者，其智能设备 APP 安装率不足 10%

49、，而其中使用了智能功能的比例又不足 5%，极大地阻碍了物联网发展。鸿蒙通过统一的极简交互，使更多用户能够享受物联网便利。华为为鸿蒙系统开发了碰一碰能力这一多终端业务协同技术，依托 NFC 短距通信协议，向手机端应用和三方设备开放多设备触碰交互能力。一台装了鸿蒙系统的智能设备，只需要与手机轻轻一碰，就能成功建立连接，不需要安装众多的 APP。通过极简的、统一的交互方式，为用户提供手机到周边设备，多种业务无缝切换的极致体验，解决了应用跨设备接续难、设备配网难、传输难的问题。这将扩大物联网智能设备的用户群体，比如过去因不熟悉智能产品操作而放弃使用的人群如老人、小孩等，提高物联网智能设备的购买意愿，更

50、好推动物联网生态发展。图 31：通过碰一碰功能与搭载鸿蒙系统的美的智能冰箱实现连接、控制数据来源：东北证券，华为商城官网分布式安全，突破单个设备单维度局限鸿蒙系统通过分布式安全技术，突破单个设备单维度局限。鸿蒙操作系统极大地便利了多设备连接与协同，也使其安全验证可以突破单设备、单维度的局限，利用多个终端的数据及验证方式实现更高等级防护。鸿蒙系统的分布式安全包括分布式多端协同身份认证来保证正确的人；通过在分布式终端上构筑可信运行环境来保证正确的设备；通过分布式数据在跨终端流动的过程中，对数据进行分类分级管理来保证正确地使用数据等。分布式多端协同身份认证：Harmony OS 基于零信任模型，实现

51、对用户的认证和对数据的访问控制。当用户需要跨设备访问数据资源或者发起高安全等级的业务操作（例如，对安防设备的操作）时，Harmony OS 会对用户进行身份认证，确保其身份的可靠性。Harmony OS 使用多因素融合认证，通过用户身份管理，将不同设备上标识同一用户的认证凭据关联起来，用于标识一个用户，来提高认证的准确度。Harmony OS 使用协同互助认证，通过将硬件和认证能力解耦（即信息采集和认证可以在不同的设备上完成），来实现不同设备的资源池化以及能力的互助与共享，让高安全等级的设备协助低安全等级的设备完成用户身份认证。在分布式终端上构筑可信运行环境：安全启动确保源头每个虚拟设备运行的

52、系统固件和应用程序是完整的、未经篡改的。Harmony OS 还提供了基于硬件的可信执行环境（TEE，Trusted Execution Environment）来保护用户的个人敏感数据的存储和处理，确保数据不泄露。由于分布式终端硬件的安全能力不同，对于用户的敏感个人数据，需要使用高安全等级的设备进行存储和处理。Harmony OS 使用基于数学可证明的形式化开发和验证的TEE 微内核，获得了商用 OS 内核 CC EAL5+的认证评级。支持为具备可信执行环境的设备预置设备证书，用于向其他虚拟终端证明自己的安全能力。对于有 TEE 环境的设备，通过预置 PKI（Public Key Infra

53、structure）设备证书给设备身份提供证明，确保设备是合法制造生产的。设备证书在产线进行预置，设备证书的私钥写入并安全保存在设备的 TEE 环境中，且只在TEE 内进行使用。在必须传输用户的敏感数据（例如密钥、加密的生物特征等信息）时，会在使用设备证书进行安全环境验证后，建立从一个设备的TEE 到另一设备的TEE 之间的安全通道，实现安全传输。图 32：设备证书使用示意图数据来源：东北证券，华为官网分布式数据分类分级管理：数据生成：根据数据所在的国家或组织的法律法规与标准规范，对数据进行分类分级，并且根据分类设置相应的保护等级，在其整个生命周期都根据对应的安全策略提供不同强度的安全防护。虚

54、拟超级终端的访问控制系统支持依据标签的访问控制策略，保证数据只能在可以提供足够安全防护的虚拟终端之间存储、使用和传输。数据存储：Harmony OS 通过区分数据的安全等级，存储到不同安全防护能力的分区，对数据进行安全保护，并提供密钥全生命周期的跨设备无缝流动和跨设备密钥访问控制能力，支撑分布式身份认证协同、分布式数据共享等业务。在数据使用环节，Harmony OS 通过硬件为设备提供可信执行环境。用户的个人敏感数据仅在分布式虚拟终端的可信执行环境中进行使用，确保用户数据的安全和隐私不泄露。数据传输：为了保证数据在虚拟超级终端之间安全流转，需要各设备是正确可信的，建立了信任关系（多个设备通过华

55、为帐号建立配对关系），并能够在验证信任关系后，建立安全的连接通道，按照数据流动的规则，安全地传输数据。当设备之间进行通信时，需要基于设备的身份凭据对设备进行身份认证，并在此基础上，建立安全的加密传输通道。数据销毁：销毁密钥即销毁数据。数据在虚拟终端的存储，都建立在密钥的基础上。当销毁数据时，只需要销毁对应的密钥即完成了数据的销毁。鸿蒙的破局之路：生态体系建设操作系统的发展离不开生态的发展。操作系统作为平台产品，连接着设备商、开发者、消费者等用户，平台价值随着平台匹配的需求增加而增长。操作系统的发展并不能仅仅依靠操作系统本身和其开发者推动，而是需要依靠广大厂商、开发者形成的生态的共同推动。目前，

56、市占率较高的操作系统Android、Windows、iOS 等都形成了较为成熟的应用生态。开源 OpenHarmony，促进厂商、开发者共同建设顺应国际软件开发趋势，我国也启动开源生态建设。开放原子开源基金会成立于 2020 年 6 月 15 日，是致力于开源产业公益事业的非营利性独立法人机构，也是中国首个以开源为主题的基金会。目前基金会旗下共有 8 个孵化项目，分别是 ZNBase、 XuperChain、OpenHarmony、PIKA、TKEStack、UBML、TencentOS Tiny 和 AliOS Things。该基金会提供基础服务、法律服务、IT 设施和基础服务以及社区运营管

57、理四类大的服务方向。服务范围包括开源软件、开源硬件、开源芯片及开源内容等，为各类开源项目提供中立的知识产权托管，保证项目的持续发展不受第三方影响。现阶段，该基金会的白金捐赠人有十家，分别是：阿里巴巴、百度、华为、浪潮、 360、腾讯 、招商银行、中软国际、趣链科技和京东。表 4：开放原子开源基金会孵化项目项目名称主要贡献人项目介绍ZNBase浪潮云原生分布式数据库XuperChain百度底层区块链OpenHarmony华为全场景的开源分布式操作系统PIKA360 DBA 和基础架构组类 Redis 存储系统TKEStack腾讯企业级容器编排引擎UBML浪潮面向企业软件的地代码开发平台核心基础T

58、encentOS Tiny腾讯低功耗、低资源占用物联网的终端操作系统AliOS Things阿里巴巴轻量级物联网嵌入式操作系统数据来源：东北证券，开放原子开源基金会官网华为捐赠鸿蒙系统核心基础架构 OpenHarmony。2020 年 9 月，华为将开源项目 OpenHarmony 捐赠给基金会，加入孵化。2020 年 12 月博泰、华为、京东、润和、亿咖通、中科院软件所、中软国际七家单位在基金会的组织下成立了 OpenHarmony项目群工作委员会，开始对 OpenHarmony 进行社区治理。截至 2021 年 5 月，信通院泰尔实验室、好叭科技、华秋电子、软通动力、思必拓科技等单位正陆续

59、协商加入项目群过程中。2021 年 6 月 1 日，开源基金会正式发布 OpenHarmony 2.0 Canary。OpenHarmony 开源项目推动相关生态建设。OpenHarmony 项目目标是面向全场景、全连接、全智能时代，基于开源的方式，搭建一个智能终端设备操作系统的框架和平台，促进万物互联产业的繁荣发展。基于 OpenHarmony 1.0&2.0，OpenHarmony系统已经基本完整，可以覆盖百K 级内存及以上的全系列终端设备。OpenHarmony2.0 自主研发，不兼容安卓。众多开发合作伙伴将以开源社区为中心，分阶段快速迭代，不断完善系统能力，逐步构建起面向万物互联时代的

60、 OpenHarmony 生态。在全球范围内有兴趣、有需要的组织和个人都可以基于开源项目的章程参与 OpenHarmony 开源项目，实现共商、共建、共享、共赢。截至 2021 年 5 月 31 日，已有 240 多个共建企业、共建机构与个人贡献者参与项目。Harmony OS 生态建设对标 Android。在当前两大主流智能手机操作系统中，iOS 采用的是闭源方式以更好适配自身硬件，而 Android 采用的是开源方式以吸引更多厂商、开发者共同开发建设。Android 于 2005 年由谷歌收购，2007 年 11 月，谷歌与84 家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发