【HarmonyOS之旅】HarmonyOS概述(一)

1 -> HarmonyOS简介

2 -> HarmonyOS发展历程

3 -> HarmonyOS技术特性

3.1 -> 硬件互助，资源共享

3.1.1 -> 分布式软总线

3.1.2 -> 分布式设备虚拟化

3.1.3 -> 分布式数据管理

3.1.4 -> 分布式任务调度

3.1.5 -> 分布式连接能力

3.2 -> 一次开发，多端部署

3.3 -> 统一OS，弹性部署

1 -> HarmonyOS简介

鸿蒙操作系统(HarmonyOS)是华为开发的全场景分布式操作系统，旨在为多种终端设备提供无缝协同体验。鸿蒙系统的设计理念是“面向未来、面向全场景”，支持多种设备类型，包括智能手机、平板电脑、智能穿戴设备、智慧屏等。

2 -> HarmonyOS发展历程

鸿蒙系统的发展可以追溯到2019年，当时美国商务部将华为列入黑名单，阻止华为向美国制造商购买零部件和技术。作为回应，华为发布了第一代鸿蒙操作系统。随着时间的推移，鸿蒙系统不断迭代升级，实现了系统底座的全部自研，成为继苹果iOS和安卓系统后，全球第三大移动操作系统。

3 -> HarmonyOS技术特性

3.1 -> 硬件互助，资源共享

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。

3.1.1 -> 分布式软总线

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，像一个无形的桥梁，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。

应用场景：

智能家居控制：通过分布式软总线，用户可以使用手机或其他智能设备控制家中的各种智能家电，如灯光、空调、窗帘等。例如，用户可以在回家的路上通过手机提前打开家中的空调，或者在起床时通过手机控制窗帘自动拉开。
虚拟现实(VR)和增强现实(AR)：在VR和AR应用中，分布式软总线可以用于连接头戴式显示器与其他设备，实现更加沉浸式的体验。例如，通过分布式软总线，VR设备可以与外部摄像头连接，将现实场景融入虚拟环境中。
在教育领域，分布式软总线可以用于连接学生的电子设备(如平板电脑、笔记本电脑)与教师的教学设备，实现教学内容的同步展示和互动。

3.1.2 -> 分布式设备虚拟化

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。

应用场景：

游戏场景：在玩游戏时，可以将手机的硬件能力(如重力传感器、加速度传感器、触控能力等)虚拟化为游戏控制器，为玩家提供更便捷、更流畅的游戏体验。例如，在玩赛车游戏时，可以将手机作为方向盘，通过手机的重力感应来控制游戏中的赛车方向。
视频通话场景：当用户在做家务或其他事情时，可以将手机与智能电视或其他大屏设备连接，将大屏设备的屏幕和摄像头虚拟化为本地资源，替代手机自身的屏幕和摄像头，实现一边做其他事情一边进行视频通话。
多屏协同办公：在工作场景中，可以将手机、平板电脑和笔记本电脑等设备的屏幕、键盘、鼠标等硬件资源虚拟化，实现多屏协同办公。例如，用户可以在手机上开始编辑文档，然后无缝切换到平板电脑或笔记本电脑上继续编辑，所有修改实时同步，提高工作效率。
教育场景：在教育领域，可以将学生的电子设备(如平板电脑、笔记本电脑)与教师的教学设备(如智能黑板、投影仪等)的硬件资源虚拟化，实现教学内容的同步展示和互动。教师可以在自己的设备上控制学生设备上的教学内容展示，或者学生可以将自己的作业或作品通过虚拟化技术展示到教师的教学设备上。

3.1.3 -> 分布式数据管理

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。

应用场景：

智能家居控制：在智能家居场景中，用户可以使用手机控制家中的智能设备，如灯光、空调、电视等。HarmonyOS的分布式数据管理能力使得手机能够与这些设备无缝连接，用户无需在不同的应用之间切换，即可实现对整个家居环境的统一控制。例如，当用户回家时，手机可以自动连接到家中的智能门锁，识别用户身份后，根据用户的习惯自动打开灯光、调节空调温度，并在电视上播放用户喜爱的节目。
分布式办公协作：对于企业办公场景，分布式数据管理可以实现多设备协同办公。员工可以在手机上编辑文档，然后无缝切换到平板电脑或电脑上继续编辑，文档的修改会实时同步到所有设备上。此外，在会议中，参会人员可以通过分布式投屏技术，将手机或平板电脑上的内容投射到大屏幕上，方便展示和分享。同时，分布式任务调度可以将复杂的计算任务分配到性能较强的设备上执行，提高工作效率。
游戏应用和多人协作应用：分布式数据对象可以用于跨设备迁移、多端协同等场景。例如，在游戏应用中，玩家可以在不同设备间同步游戏进度和数据，实现无缝切换游戏设备的体验。在多人协作应用中，团队成员可以在各自的设备上实时同步和编辑文档、表格等数据，提高协作效率。

3.1.4 -> 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。

应用场景：

智能家居控制：在智能家居场景中，用户可以通过手机控制家中的智能设备，如灯光、空调、电视等。HarmonyOS的分布式任务调度能力使得手机能够与这些设备无缝连接，用户无需在不同的应用之间切换，即可实现对整个家居环境的统一控制。例如，当用户回家时，手机可以自动连接到家中的智能门锁，识别用户身份后，根据用户的习惯自动打开灯光、调节空调温度，并在电视上播放用户喜爱的节目。
分布式办公协作：对于企业办公场景，分布式任务调度可以实现多设备协同办公。员工可以在手机上编辑文档，然后无缝切换到平板电脑或电脑上继续编辑，文档的修改会实时同步到所有设备上。此外，在会议中，参会人员可以通过分布式投屏技术，将手机或平板电脑上的内容投射到大屏幕上，方便展示和分享。同时，分布式任务调度可以将复杂的计算任务分配到性能较强的设备上执行，提高工作效率。
游戏应用和多人协作应用：分布式任务调度可以用于跨设备迁移、多端协同等场景。例如，在游戏应用中，玩家可以在不同设备间同步游戏进度和数据，实现无缝切换游戏设备的体验。在多人协作应用中，团队成员可以在各自的设备上实时同步和编辑文档、表格等数据，提高协作效率。
移动支付：用户可以在手表上完成支付操作，而实际的支付处理则由手机来完成，提高支付的安全性和便捷性。这种跨设备的支付方式依赖于HarmonyOS的分布式任务调度能力，确保了支付数据在不同设备间的安全传输和处理。

3.1.5 -> 分布式连接能力

分布式连接能力提供了智能终端底层和应用层的连接能力，通过USB接口共享终端部分硬件资源和软件能力。开发者基于分布式连接能力，可以开发相应形态的生态产品为消费者提供更丰富的连接体验。

分布式连接能力包含底层能力(Connect Service)和应用层能力(AILife Client Service)。

底层能力(Connect Service)涉及模块：
- 终端USB：智能终端侧USB模块，可对USB生态产品供电，是连接智能终端和生态产品的物理接口。
- 接入管理：智能终端统一对外提供的接口，用于和生态产品进行通信。
- 通信框架：统一管理搜网、信号显示，通过接入管理模块对外提供接口。
应用层能力(AILife Client Service)涉及模块：
- 智慧生活：生态产品的公共开发平台，能够接入USB生态设备并创建接入卡片。