鸿蒙3.0专题研究：互联到智联升级到升维

鸿蒙3.0专题研究：互联到智联，升级到升维1、鸿蒙3.0：流转加速+算力共享，实现万物智联鸿蒙1.0是跨终端生态系统的尝试。2019年，华为从智慧屏开始突破，后续应用于手表、IOT设备中，经历了较长时间的积累和产品验证。鸿蒙2.0是在特殊背景下实现互联。其通过软件能力打破IT系统绑定单一品类硬件的局限，以“软化创新“的方式补足硬件性能和连接的短板，可针对不同设备进行弹性部署。鸿蒙3.0强调多设备的互联、智联。智能化设备种类的拓展，应用场景丰富，需要多屏幕多载体的协同，不再是仅仅两个设备。一个典型的应用场景，例如智慧屏+多台音响+智能手机，即可以提供5.1声道声场自动优化，设备间的播放同步误差已经低于300微秒，且通过优化算法降低对多设备摆放的位置要求。1.1性能升级——应用流转，能力提升为实现鸿蒙设立之初的“万物互联”愿景，叠加鸿蒙3.0核心的多设备互联，对多设备跨终端的响应速度和流转能力提出了更高要求。相对应的是，鸿蒙3.0系统的设备之间，应用流转变快，跨设备性能提升。例如，1）设备发现性能+50%；2）高清投屏稳定性+100%，实现更好的超级终端体验；

3）设备间播放误差<300微秒。1.2处理能力升维——硬件互助，算力共享由于上述的升级，处理能力需要升维。第一个目标是“模块解耦1“。不同设备同一系统，即为模块化解耦，这个较之前鸿蒙2.0，尚未有大规模更新。第二个是“硬件互助”。预测这个是鸿蒙3.0亮点。即算力共享后，低算力设备可以通过新模式，完成很多原本难以实现的任务。其技术基础为“软总线“和

“分布式拓扑网“，即华为的核心通信能力。投资者可以将这个机制比喻为“遇到复杂的拔河任务时，通过强有力口号形成合力”、“通过多个队伍一起来并行拔河”来理解。第三个是”算力共享“。通过共享提升设备算力升维，即算力共享。通过分布式协同计算能力为设备实现性能升维。例如已经实现的代表性应用是分布式游戏画面渲染。它采用PC的算力，作为手机的显卡。这样可以在手机上感受主机游戏的体验。1.3化繁为简——原子化服务，顺应多设备原子化服务的趋势：

1）过去PC应用是复杂处理器、复杂操作系统的环境，例如多核X86CPU+微软Windows10+Office2017环境,这是一个精美、重度、消耗硬盘空间与内存的环境；

2）手机处理器、手机操作系统比之轻量化；

3）再进一步，消费端的小程序更加个性化、轻量化；企业单的微服务（MicroService）为同样趋势。4）更进一步，就是原子化服务的趋势。它在轻量化环境能够风靡的主要原因是：软件复杂度增加了，不再依赖提前预装的方式才能满足速度。原子化服务，是HarmonyOS提供的一种面向未来的服务提供方式，是有独立入口的

（用户可通过点击方式直接触发）、免安装的（无需显式安装，由系统程序框架后台安装后即可使用）、可为用户提供一个或多个便捷服务的用户应用程序形态，具备简洁、高效、开放的特点。举例看，移动端的小程序实际是一种基于原子化服务思想的应用，但是依然不够简化。鸿蒙在2.0推出的服务卡片就是原子化的一种具体表现形式，这种理念基本集中于智能手机侧。例如：传统方式需要安装的航空公司应用，在按照原子化服务理念调整设计后，成为由“机票预订”、“航班动态”等多个便捷服务组成的、可以免安装的购物原子化服务。其最大的特点是无需显式下载安装该APP，即能获取主要的功能体验。原子化服务基于HarmonyOSAPI开发，支持运行在1+8+N设备上，供用户在合适的场景、合适的设备上便捷使用。原子化服务相对于传统方式的需要安装的应用形态更加轻量，同时提供更丰富的入口、更精准的分发。原子化服务由1个或多个HAP包组成，1个HAP包对应1个FA或1个PA。每个FA或PA均可独立运行，完成1个特定功能；1个或多个功能（对应FA或PA）完成1个特定的便捷服务。鸿蒙3.0延续了此前鸿蒙2.0的原子化服务思想，并对此进行了优化及边界拓展以契合其万物智联的理念。随着智能终端的种类拓展，用户在不同场景可以获得的服务呈现更加多元和复杂的趋势。场景化的服务体验，对于用户而言有以下痛点：

1）应用丰富的新型智能终端，用户学习成本也相应较高；

2）场景服务需要不同设备的配合，如果其中部分设备未提前安装应用，或者需要逐一设备操作安装，会极大影响用户体验；

鸿蒙OS3.0通过延续其多设备的原子化服务，直接解决了万物智联过程中多终端的应用衔接问题，是多终端产品互联互通的最佳方案。1.4与安卓比较：物联原生的基因优势鸿蒙OS从创立之初就是基于“物联原生”的理念，定位从不是替代安卓（Android）。所以其“原子化”的服务和“解耦”的基础，就已经具备“万物互联”的基因优势。一方面，安卓生态链的耦合关系较为复杂。安卓经历了长久的发展，长时间的耦合关系非常复杂，解耦的难度比重建更难。另一方面，传统的APP生态以设备为中心，鸿蒙3.0目标是跨设备，所以必须不同。传统的APP生态架构和模式，注定了其无法同鸿蒙一样实现全场景的“无感”连接。传统APP是以设备为中心，针对不同设备开发不同的APP。刚开始，这是APPs生态蓬勃发展的因素。但当前，这些设备依赖的APPs，就不能够很好的满足需求。这符合软件发展史“久合必分、久分必合“的规律。为了实现跨设备、必须把软件服务“解耦”为“原子化”，再重新组合。方舟编译器即为这个原理，鸿蒙3.0也是这个理念。我们推测，华为在鼓励原子化的服务。它以用户为中心，而不是各个设备进行下载安装、输入等繁复的操作。通过原子化服务，不同终端协调满足用户需求。2、华为鸿蒙：两次革新设备与用户关系！用户与智能设备的交互关系主要经历了三个阶段，鸿蒙推动了两次关系的革新：

1）用户与单一设备垂直交互，不同设备间相互独立、相互隔离；

2）以单一场景为中心，不同设备间实现简单的连接，给予用户“服务”而不是产品或者技术（鸿蒙2.0发布大幅推动了这此变化）；

3）以用户为中心，融合不同场景，实现全场景的互联互通（鸿蒙3.0直接推动了此次核心变化）。万物智联相较于之前的万物互联，就是更多的设备接入（需要强大的通信能力和分布式架构），更强的算法支持（需要成熟的AI能力）提升用户体验，实现的基础就是各个终端之间的互联互通，以及强大的信息处理能力。2.1关键通信技术：软总线/异构组网/分布式多种设备之间能够实现硬件互助、资源共享，依赖的关键技术包括软总线、分布式设备虚拟化、分布式数据管理、分布式任务调度等。鸿蒙OS3.0的在软总线中的异构组网技术也解决了共享资源冲突。多设备间的分布式架构和管理，又依赖于强大的通信领域实力，这也是华为有别于其他厂商的核心能力。下面分别论述五种技术。1）软总线技术（设备间互联互通之基础）。分布式软总线是分布式设备的通信基座，为设备之间的无感发现和零等待传输创造了条件。对于开发者只需聚焦业务逻辑实现，无需关注组网方式和底层协议（鸿蒙已经实现异构组网）。例如，基于此种技术，手机通过“碰一碰”与料理设备直接连接，按照手机内应用的参数设置设备，直接完成烹饪。2）多设备之间的资源冲突问题，通过异构组网解决。在多设备的智慧场景（例如智慧家居、智慧出行、运动健康等），不同场景下的设备种类、数量和能力存在巨大差异。即使是同类设备，其对硬件能力的要求也不同。总结看异构主要存在介质、协议、芯片、环境和场景5类，造成业务并发冲突高、互通兼容问题多、传输可靠性难以保障。传统的端对端通信方式，孤立使用设备硬件资源，因此传统操作系统在软件实现上将业务与连接直接绑定，应用视角即通信视角，在面临多设备场景下，会因为连接冲突而无法保障业务体验。异构组网实际是对通信资源的抽象和统一管理。在设备异构情况下，分布式软总线的组网模块构建了分布式业务的通信能力管理面，统一管理通信资源。从资源的角度进行统一抽象，超级终端的所有Lane形成共享资源池，由软总线统一管理调度。上层业务只需感知网络状态和调用传输API进行传输，无需关注底层细节，由分布式总线自动分配合理的空口资源（频率、信道等），保证全局最优。3）分布式设备虚拟化（超级终端）。实现不同设备的资源融合、设备管理、数据处理，将多设备共同形成一个超级虚拟终端。针对不同的任务，自动选择能力合适的执行硬件，让业务连续在不同设备间流转。例如显示能力、设想能力、交互能力、传感能力等。例如：在智慧屏上玩游戏，可以将手机虚拟化为游戏手柄，借助手机的重力传感器、加速度传感器、触控能力，提供更加的体验。4）分布式数据管理（逻辑与数据分离，跨设备数据流转，类似云存储概念）。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，跨设备的数据处理如同本地数据处理一样方便快捷，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。数据分布式管理鸿蒙的“智联”基础，跨设备的存储为后续的AI优化和多场景互联提供数据支撑。5）分布式任务调度。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。例如，在典型的出行场景中，户驾车出行，上车前，在手机上规划好导航路线；上车后，导航自动迁移到车机和车载音箱；下车后，导航自动迁移回手机。如果用户骑车出行，在手机上规划好导航路线，骑行时手表可以接续导航。2.2关键AI实力：实现“智联”的优化保障鸿蒙OS3.0的重点之一就是从“万物互联”迈向“万物智联”，“智”的关键就是AI能力。内核是从单一场景向多场景扩展。此前鸿蒙2.0已经实现给予用户“服务”而不是产品或技术，即IFTTT方式（ifthisthenthat），但各个场景之间是相对独立的；鸿蒙3.0是打通了各个场景之间的隔阂，将用户的全部场景作为一个整体，各个场景互相支持。用户在A场景下的需求和应用，可以转换成提供B场景服务的优化依据。在鸿蒙2.0的时代，可以理解为在独立场景下，设备间的纵向交互协同；在鸿蒙3.0时代，需要在纵向基础上，横向理解所有场景，形成纵横交叉，其数据规模和训练处理处理难度大幅提升，对于AI能力提出更高要求。针对多终端数据增加，训练难度提升，鸿蒙3.0的方案——

1）针对多设备异构复杂，传感器不同，上报信号的特征不同、时序不同采用软时钟同步。鸿蒙2.0的软时钟精度误差小于1毫秒，鸿蒙3.0的beta版本就已经到了500微秒；

2）针对数据众多，标注难题采用协同标注方法。多设备在同一场景下，某些数据是有标注的，选用已标注的数据，协同判断推测未标注的数据。随着传感设备越来越多，已标注数据占比提升，自动标注将更加准确有效。3）针对实时学习小样本不稳定采用稀疏编码方式，用基础向量机的线性组合表征输入信号。训练发生在端侧，耗费硬件资源，采用自适应的部署技术，对硬件资源的消耗建立上限限制。总结看，鸿蒙OS3.0通过强大的通信能力打通了多场景，又凭借AI的领域和积累提供更加智能化的体验。3、加速生态：预集成方案+开发套件用户数量已经证明了鸿蒙操作系统的成功，鸿蒙OS就是物联原生的最佳操作系统选择，其已经拥有庞大的用户及产品规模，鸿蒙OS升级对整个HMS（HuaweiMobileServices）都会带来巨大影响。同时，2022年3月，鸿蒙系统设备主动“暂不支持Google服务框架”也佐证了鸿蒙生态已经可以满足需求。3.1鸿蒙生态已经进入成熟发展期2021年10月的HDC2021开发者大会上，宣布搭载HarmonyOS的设备数量突破1.5亿台，已经是史上发展最快的智能终端操作系统。2021年12月及2022年4月的新品发布会上，宣布HarmonyOS设备数量增长至2.2、2.4亿台，生态设备发货量突破1、1.5亿台。2022年7月发布会上宣布鸿蒙设备数量超过3亿台。鸿蒙的核心变化来看，对于设备开发者，可以按需调用其他终端的能力；

对于软件开发者，基于超级终端开发应用，聚焦上层业务逻辑，无需关注硬件差异，实现“一次开发，多端部署”。对于生态的持续开拓，鸿蒙已经具备充分条件——

1）一种生态拓展的方式：原子化服务、预集成方案。2021年就已经实现501万开发者，涵盖170国家地区，通过原子化的服务理念，鸿蒙提供预集成方案。通过预集成方案，软硬结合，降低生态的准入门槛，是新生态最佳的开拓方案。2）另一种生态拓展的方式：完整开发套件，实现一次开发多次部署。通过场景化服务，一次开发多次部署，只需要适配UI。它实现了数据、代码逻辑、到UI的解耦，使得同样的APP数据和逻辑可以共享。鸿蒙为开发者提供全套完整的开发套件，包括：

（1）设计系统（统一的设计语言、架构、和体验；自适应不同终端）；

（2）方舟开发框架3.0（声明式开发框架提升开发效率）；

（3）方舟编译器3.0（多终端环境下一次编译）；

（4）DevEcoStudio3.0；

（5）HarmonyOSSDK。3.2.OpenHamony带动伙伴高速成长HarmonyOS3.0的正式发布，势必带来华为终端产品的体验优化。驱动整个OpenHarmony的生态发展，对于生态伙伴的终端产品也有带动作用。根据OpenHarmony官网介绍，其根据不同的应用场景和需求，覆盖不同领域和类型的产品，支持如下几种系统类型：

1）轻量系统（minisystem）。面向MCU类处理器例如ArmCortex-M、RISC-V32位的设备，硬件资源极其有限，支持的设备最小内存为128KiB，可以提供多种轻量级网络协议，轻量级的图形框架，以及丰富的IOT总线读写部件等。可支撑的产品如智能家居领域的连接类模组、传感器设备、穿戴类设备等。2）小型系统（smallsystem）。面向应用处理器例如ArmCortex-A的设备，支持的设备最小内存为1MiB，可以提供更高的安全能力、标准的图形框架、视频编解码的多媒体能力。可支撑的产品如智能家居

领域的IPCamera、电子猫眼、路由器以及智慧出行域的行车记录仪等。3）标准系统（standardsystem）。面向应用处理器例如ArmCortex-A的设备，支持的设备最小内存为128MiB，可以提供增强的交互能力、3DGPU以及硬件合成能力、更多控件以及动效更丰富的图形能力、完整的应用框架。可支撑的产品如高端的冰箱显示屏。在此环境下，鸿蒙生态获得快速发展，通过兼容性测试的设备也涵盖多版本多类型。3.3以史为鉴：塞班的挫折，就是由于生态的差距塞班（Symbian）系统是1998年成立的塞班为手机设计的操作系统，广泛应用于诺基亚手机上，2013年后停止发展。从拥有爱立信、诺基亚、摩托罗拉、LG、三星等众多拥护者，到被逐渐放弃，其主要原因就是被安卓完全冲击，实现在同赛道的完全替代。安卓取代塞班的生态优势在于：1）安卓是开源免费的，塞班是缴费加盟的；

2）安卓开发者们进入门槛相对低，而塞班对于开发者不友好，开发复杂，编译时间特别长，每次更新都要收费；

所以对于华为的生态建设，需要关注两个点：

1）鸿蒙就是开源的生态此前有质疑华为的开源不全面，实则不然，只是面向的领域不同，塞班和安卓设计之初都是完全面向智能手机的，鸿蒙是物联原生的，鸿蒙并不是像安卓替代塞班一样实现替代。2）对软件、设备开发者都足够友好对于软件开发者提供完整的全套工具（甚至计划推出自主研发的编程语言），解耦的思想贯穿开发过程，软件开发者可以实现“一次开发、多段部署”，省时省力。对于设备开发者提供多种预集成方案，降低开发门槛，算力共享也可以为更多设备发挥更大能力。4、推测鸿蒙3.0合作伙伴商业模式华为鸿蒙OS3.0是此前2.0版本的延续和发展，其核心保持了其创立时的“原子化服务”和“解耦”的基础思想，从产品理念到生态发展逻辑，都契合了华为的“第一性原理”。第一性原理实际上是演绎法的一种：从根本原理着手，剔除干扰因素和“常识性”知识的思考方法。其真正的力量在于它能将复杂的事情转化为简单的结构，便于人们理解。能够理清混乱的思维和抛开其他人影响，允许我们从源头构建。华为的“第一性原理”将操作系统从源头构建，把复杂的应用和逻辑解耦成简单的结构，在生态发展到一定程度，设备数量具备“万物智联”的基础后，可以选择耦合，实现更大的商业价值。考虑到鸿蒙OS与之前华为的业务有所差异，我们预计本次鸿蒙的合作伙伴也将是专门的形式。根据不同的合作方式划分为：软件开发及服务、系统优化、软件系统、应用适配。1）软件开发及服务等前三类：本质是人力成本的商业模式，根据项目的增多同时扩人。比如中软国际、润和软件、东软、诚迈等厂商，对操作系统的移植、中间件重构、HMS的建设，是以外包的形式切入，对于此类厂商是增量业务。2）应用适配：本质是在不同操作系统上呈现产品，如金山办公在Windows、IOS、安卓、鸿蒙OS都适配，决定金山增长的是用户数或者说总设备量的增长。这对此类厂商没有增量作用。3）产业链公司如下，包括软件开发与服务/系统优化/软件系统/与华为紧密相关/芯片与模组/智能控制器等。服务模式经常不带来增量利润。帮助鸿蒙开发软件与提供服务的IT人力，可以平行移动到为其他大客户提供产品或服务，所以公司总利润甚至总收入可能不变。以中国软件国际（0354.HK）为例，我们分析下鸿蒙究竟为这些公司提供了增量业绩、更好的商业模式没有：

中国软件国际在鸿蒙相关的业务分三块：

1、研发外包：根据Wind预计毛利率：25-30%；

2、中间件的开发：根据Wind预计毛利率：30-35%3、接入模组：根据我们研究，未来的整个鸿蒙接入设备量是10亿级别起，即总市场空间为百亿级别。由于中国软件国际是华为核心服务商，推测长期来看市场份额会维持在20%。根据Wind预计毛利率：40%，未来可能毛利率下降。在上面三种商业模式中，1）是持续模式，但并非业务增量。2）-3）是增量业务，但是一次性的销售模式。其他A股鸿蒙相关公司大多是服务模式，即与上述1）类似。一旦华为鸿蒙业务爆发，公司需要调配其他业务条线员工来完成，对公司整体的收入/利润增量应较低。可见，目前A股鸿蒙相关软件与服务公司，其收入/利润未必增加。中国软件国际是罕见有业务增量公司（例如接入模组）之一。当然，投资者可能认为：帮助华为提供服务，进入生态，长期拓展软件产品线、拓展用户潜力大。这种推测在情理之中，但尚无法证明有收入利润增量贡献。5、重点企业分析芯海科技芯海科技成立于2003年，是一家集感知、计算、控制、连接于一体的全信号链芯片设计企业，专注于高精度ADC、高性能MCU、测量算法以及物联网一站式解决方案的研发设计的企业。公司于2021年10月23日与华为正式签署HarmonyOSConnect《赋能支持服务协议》，标志着芯海科技正式成为鸿蒙智联独立软件供应商。芯海是鸿蒙八家生态合作伙伴中，唯一一家具备“芯片+解决方案+算法”的供应商。2021年半年报显示，在项目合作方面已经完成76个报备，接入到鸿蒙智联的芯片发货量已经超过200万颗。截止2021年末，公司接入到鸿蒙智联的芯片发货量较2021年上半年实现倍量级递增，接入量在鸿蒙生态合作伙伴中排名前三。瑞芯微瑞芯微成立于2001年，产品涵盖智能应用处理器芯片、数模混合芯片、接口转换芯片、无线连接芯片及与自研芯片相关的模组产品等，形成了多层次、多平台、多场景的专业解决方案，赋能智能硬件、机器视觉、行业应用、消费电子、汽车电子等多元领域。近年来，公司大力研发AIoT产品、开拓相关市场，积极打造AIoT生态，已经成为国内领先的AIoT芯片供应商。瑞芯微作为国内通用SoC的主要玩家，赋能百行百业，这与鸿蒙系统的定位十分契合。鸿蒙生态市场显示，目前瑞芯微RK2296/RK3399/RK3566/RK3568芯片均有相关模组适配OpenHarmony。全志科技全志科技成立于2007年，主要产品为智能应用处理器SoC、高性能模拟器件和无线互联芯片，产品广泛适用于智能硬件、平板电脑、智能家电、车联网、机器人、虚拟现实、网络机顶盒以及电源模拟器件、无线通信模组、智能物联网等多个产品领域。在统一的产品集成开发模式下，可快速推出SoC、PMU、WIFI等高品质产品，搭配自主研发的通用操作系统Melis、Tina，以及对Android、OpenHarmony系统的快速适配与优化完善，可向客户提供SoC+的套片组合解决方案。全志已经推出两款支持OpenHarmony的开发板，分别为哪吒D1开发板、XR806开源鸿蒙开发板。全志T507等多个芯片平台的开发版也在适配OpenHarmony系统。晶晨股份晶晨半导体成立于2003年，致力于多媒体智能终端应用处理器芯片（SoC芯片）的研究开发，芯片已广泛应用于各类智能家居、消费电子以及汽车电子领域。此外，公司还致力于无线连接芯片的研究开发，公司已量产自主研发的支持高吞吐视频传输的双频高速数传芯片。目前尚无适配OpenHarmonyOS的芯片、模组产品披露。恒玄科技恒玄科技成立于2015年，主要产品为蓝牙音频芯片、WiFiSoC芯片，并逐步拓展到智能手表芯片。公司智能音视频SoC芯片能够集成多核异构CPU、WiFi/蓝牙基带和射频、音频CODEC、电源管理、存储、嵌入式语音AI和主动降噪等多个功能模块，是智能音视频设备的主控平台芯片。华为新发布的SoundJoy采用了公司BES2600系列主控。这是一颗集成蓝牙&WiFi的智能家居单芯片方案，在保证算力的同时实现低功耗，为蓝牙音箱向智能WiFi音箱升级提供支持，让智能音箱也能像蓝牙音箱一样实现不插电使用，带来新的市场空间。北京君正北京君正成立于2005年。公司的集成电路产品根据产品功能和应用领域主要分为四类，微处理器芯片、智能视频芯片、存储芯片、模拟与互联芯片。其中公司微处理器和智能视频芯片主要面向智能物联网和智能安防类市场，存储芯片和模拟与互联芯片主要面向汽车电子、工业制造、医疗设备、通信设备等行业市场。北京君正于2021年10月的华为开发者大会上，宣布X2000芯片产品已成功移植OpenHarmony操作系统。X2000是北京君正推出的新一代多核异构跨界处理器产品，其CPU内核采用自研的XBurst®2双核+XBurst®0三核结构。产品兼具应用处理器的出色算力和微控制器的实时控制、低功耗的特点，适用于各类消费和商业