OpenHarmony硬件資源池化架構介紹

OpenHarmony作為面向全場景、全連接、全智能時代的分布式操作系統(tǒng)，通過將各類不同終端設備的能力進行整合，實現硬件互助、資源共享，為用戶提供流暢的全場景體驗。本期，我們通過介紹OpenHarmony的硬件資源池化框架，為大家揭曉OpenHarmony是如何實現多設備協同的。

硬件資源訪問是多設備進行協同的關鍵。OpenHarmony發(fā)展至今，硬件資源訪問經歷了從“一對一”到“一對多”的演進過程。

2.1 一對一

在設計初期，為解決兩臺設備間的協同問題，我們通過系統(tǒng)提供的分布式設備虛擬化平臺將兩臺設備的硬件資源進行融合，實現了“一對一”的硬件資源訪問。

圖1 “一對一”的硬件資源訪問模型

應用通過集成多設備虛擬化Kit，對設備虛擬化平臺進行訪問。設備虛擬化平臺提供設備A和設備B之間的數據交互以及設備的虛擬化能力，進而完成設備A的應用訪問設備B的硬件能力，實現“一對一”的硬件資源訪問。這種訪問模型可以基本滿足兩個設備之間的資源訪問，但是同時也存在一定的掣肘：

● 第一點是應用需要集成多設備虛擬化Kit包才能完成硬件資源的訪問，增加了開發(fā)工作量。

● 第二點是該訪問模型限制了設備A的應用在同一時刻只能訪問設備B的硬件能力，即只能完成“一對一”的硬件資源訪問。

2.2 一對多

隨著全場景智慧生活的不斷深入，“一對一”的設備硬件資源訪問方式已不能滿足某些復雜場景的業(yè)務需求。OpenHarmony對分布式技術不斷探索與創(chuàng)新，通過增強原來的分布式設備虛擬化能力，將多臺設備的各種硬件資源，如屏幕、相機、擴音器、鍵盤、傳感器及存儲器等予以抽象，形成“超級虛擬終端”內的統(tǒng)一硬件資源池，并支持硬件資源的按需分配和重新組合，真正實現了硬件資源的全局調用。應用需要使用哪種分布式的硬件能力，只需要訪問對應的服務，不再需要集成Kit；并且由硬件資源池提供的多種硬件資源可以同時被不同的應用訪問，實現“一對多”的硬件資源訪問。

圖2 “一對多”的硬件資源訪問模型

基于“硬件資源池化”，開發(fā)者可以根據不同的業(yè)務場景，在硬件資源池內選擇并匹配合適的能力模塊，充分發(fā)揮不同設備的能力優(yōu)勢，從而構建全新的用戶體驗。

基于“硬件資源池化”的創(chuàng)新理念，OpenHarmony融合硬件虛擬化、硬件資源管理及硬件數據管理等能力，構建了硬件資源池化框架，對外提供了統(tǒng)一的硬件能力開放接口，讓開發(fā)者輕松實現應用開發(fā)。如圖3所示，硬件資源池化框架將各類設備的硬件資源進行抽象，為北向應用提供各種分布式服務，比如分布式相機、分布式屏幕、分布式音頻和分布式輸入等，同時提供統(tǒng)一的設備管理和分布式硬件框架對硬件資源進行管理。

圖3 硬件資源池化框架

下面為大家介紹硬件資源池化框架的各個組成部分。

1. 設備管理（DeviceManager）

該組件在OpenHarmony系統(tǒng)中提供與帳號無關的分布式設備的認證組網能力，并為開發(fā)者提供了一套用于分布式設備發(fā)現和認證的接口，如圖4所示。當前支持同時管理的設備數量最大規(guī)格為20個設備。

圖4 設備管理組件

詳細信息請參考碼云平臺OpenHarmony項目設備管理的代碼倉：

https://gitee.com/openharmony/device_manager

2. 分布式硬件框架（DistributedHardwareFwk）

該組件為硬件資源池化提供信息管理能力，其主要能力包括接入管理、能力查詢、狀態(tài)管理、權限管理以及版本管理等。

詳細信息請參考碼云平臺OpenHarmony項目分布式硬件框架的代碼倉：https://gitee.com/openharmony/distributed_hardware_fwk

3. 分布式相機（Distributed Camera）

該組件提供跨設備相機訪問的能力，將其他終端的設備的相機硬件能力進行抽象，作為硬件資源池中的相機能力提供給其他設備調用。

詳細信息請參考碼云平臺OpenHarmony項目分布式相機的代碼倉：https://gitee.com/openharmony/distributed_camera

4. 分布式屏幕（Distributed Screen）

該組件提供跨設備屏幕能力調用，為OpenHarmony系統(tǒng)框架提供系統(tǒng)投屏、屏幕鏡像、屏幕分割等能力的實現。

詳細信息請參考碼云平臺OpenHarmony項目分布式屏幕的代碼倉：https://gitee.com/openharmony/distributed_screen

除了分布式相機和分布式屏幕外，硬件資源池化框架在后續(xù)版本還將提供分布式音頻和分布式輸入能力。分布式音頻將提供對麥克風、喇叭、聽筒等音頻設備的硬件資源池化能力，通過音頻服務提供給應用開發(fā)者，使得開發(fā)者能夠自由選擇、切換、組合音頻設備，提升用戶的使用體驗。分布式輸入將提供對鍵盤、鼠標等輸入設備的硬件資源池化能力，通過輸入服務讓應用開發(fā)者能跨設備調用輸入能力，實現多設備協同。

硬件資源池化框架仍在建設中，期待廣大開發(fā)者共同加入我們，共同見證萬物互聯時代的無限可能！