1.1 鸿蒙操作系统概述

在华为“2012诺亚方舟实验室”专家座谈会上，任正非提出要做终端操作系统；2017年，鸿蒙OS内核1.0完成技术验证，并逐步开展内核2.0研发。

2019年，华为鸿蒙商标注册成功，华为正式发布了自主知识产权操作系统（鸿蒙）并在智慧屏上投入使用。

2020年，华为鸿蒙应用到华为手表，同年9月10日，鸿蒙升级至2.0版本，向电视、手表、车机等内存128KB～128MB设备开源，同年12月，华为发布基于鸿蒙OS的手机开发者Beta功能；2021年，鸿蒙操作系统正式开启大规模商用。

1.1.1 鸿蒙操作系统应用场景与未来行业领域的应用分析

新一代信息技术在物联网方面的高度集成和综合运用，在现代以及未来，对产业变革和经济社会绿色、智能、可持续发展具有重要意义。“十三五”规划以来，物联网市场规模稳步增长，物联网技术是支撑国家战略的重要基础，在推动国家产业结构升级和优化中将发挥重要作用。

鸿蒙是应用于物联网的操作系统，可以在智能手机、计算机上运行，也可以在内存较小的家用智能设备上运行，鸿蒙OS一方面具备传统OS的能力，另一方面提供了一套完整的跨OS解决方案，从而实现不同设备之间的互联互通。

2020年，“新基建”得到进一步发展，5G基站、工业互联网、数据中心等领域加快建设，而物联网作为新型基础设施的重要组成部分，同样得到快速发展，在此期间以至未来，鸿蒙系统可发展的空间逐步扩大。

鸿蒙面向IoT的分布式设备协同能力，最直接面向广泛的物联网设备，包括智能音箱、智能穿戴、智能电视、智能家用电器，以及其他IoT终端应用，最终目的在于将碎片化的各种智能设备统一到“超级终端”，公开数据显示，目前已经有超过1000家硬件厂商、300多家App服务商，以及50万以上的开发者共同参与到了鸿蒙生态建设中。

如图1-2所示，华为鸿蒙系统作为全场景分布式智慧操作系统，将逐步覆盖1+8+N全场景终端设备（“1”代表智能手机；“8 代表”PC、平板计算机、手表、智慧屏、AI音箱、耳机、AR/VR眼镜、车机设备；“N”代表loT生态产品）。

1.1.2 鸿蒙操作系统技术特性概述

HarmonyOS有三大特征：设备之间硬件互助，资源共享；一次开发，多端部署；统一OS，弹性部署。

1）设备之间硬件互助，资源共享特征是指：搭载该操作系统的设备在系统层面融为一体、形成超级终端，不同设备之间硬件互助、资源共享，使用设备的硬件能力可以弹性扩展，可以为用户提供流畅的全场景体验；这种能力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。

●分布式软总线是智能手机、平板计算机、智能穿戴、智慧屏、车机等分布式设备的通信基座，如在智能家居方面，智能手机可以“碰一碰”和烤箱连接，自动按照菜谱设置烹调参数，控制烤箱来制作菜肴，如图1-3所示为分布式软总线示意图。

●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，如在智慧屏上玩游戏时，借助智能手机的重力传感器、触控能力等将智能手机虚拟化为遥控器来操作游戏，如图1-4所示为分布式设备虚拟化示意图。

●分布式数据管理可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，如使用手机拍摄的照片可以在登录了同账号的其他设备（如平板计算机）上快速浏览，如图1-5所示为分布式数据管理示意图。

●分布式任务调度是分布式服务管理（发现、同步、注册、调用）机制，支持跨设备应用远程启动、调用、连接及迁移等操作，例如，用户在驾车出行前在智能手机上规划好导航路线，上车后导航自动迁移到车机上，下车后，导航自动迁移回智能手机，如图1-6所示为分布式任务调度能力示意图。

2）一次开发，多端部署特征是指HarmonyOS提供了用户程序框架、Ability框架及UI框架。UI框架支持使用Java、JS、TS语言进行开发，可以在智能手机、平板计算机、智能穿戴、智慧屏、车机上显示不同的UI效果，如图1-7所示为一次开发、多端部署示意图。

3）统一OS，弹性部署特征是指HarmonyOS通过组件化和小型化等设计方法，支持多种终端设备按需弹性部署，降低硬件设备的开发门槛。

1.1.3 鸿蒙应用基础知识概述

HarmonyOS的用户应用程序包以App Pack（Application Package）形式发布，每个App Pack是由一个或多个HAP（HarmonyOS Ability Package），以及描述每个HAP属性的pack.info组成。

HarmonyOS应用代码围绕Ability组件展开，HAP是Ability的部署包，一个HAP是由代码、资源、第三方库及应用配置文件组成的模块包，可分为Entry和Feature两种模块类型，如图1-8所示。

●Entry是应用的主模块。一个App中，对于同一设备类型，可以有一个或多个Entry类型的HAP来支持该设备类型中不同规格（如API版本、屏幕规格等）的具体设备。

●Feature是应用的动态特性模块。一个App可以包含一个或多个Feature类型的HAP，也可以不含。

Ability是应用所具备能力的一个抽象概念。Ability是应用的基本组成单元，能够实现特定的业务功能。Ability分为两种：Feature Ability简称FA，主要用来实现UI界面；Particle Ability简称PA，主要用来实现无UI界面，包含Service模板（用于提供后台运行任务）和Data模板（用于对外部提供统一的数据访问）。

应用中的第三方代码（如so、jar、bin、har等二进制文件）存放在libs库文件目录中；应用的资源文件（字符串、图片、音频等）存放于resources目录下；配置文件（config.json）用于声明应用的Ability，以及应用所需权限等信息；pack.info描述应用软件包中每个HAP的属性，由IDE编译生成（其中name表示HAP文件名；module-type表示模块类型，entry或feature；device-type表示支持该HAP运行的设备类型）。