物聯(lián)網(wǎng)需要更可靠操作系統(tǒng)
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的與日俱增是目前全球的發(fā)展趨勢,不僅僅在IT行業(yè),甚至在我們生活工作的方方面面,無處不在的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備正在給我們帶來翻天覆地的變化,我們正處于一個物聯(lián)網(wǎng)的世界中,并且快速的物聯(lián)網(wǎng)化。
在這樣的世界上,你一定會好奇,我們身邊的這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,他們究竟是何方神圣?他們是如何幫助我們的世界更加的互聯(lián)互通的呢?
實際上,在物聯(lián)網(wǎng)的世界上,和我們熟悉的PC、智能手機(jī)核心原理上并沒有太大的差別,都是有一個上網(wǎng)設(shè)備,上網(wǎng)通道以及后端的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備支撐,而在終端上,他們也和PC、手機(jī)一樣,我們可以將其看做成為一臺迷你的小電腦,所不同的是,物聯(lián)網(wǎng)的很多聯(lián)網(wǎng)設(shè)備往往功能高度單一化,不像PC、手機(jī)需要處理復(fù)雜的,各式各樣的任務(wù),同時,這些聯(lián)網(wǎng)設(shè)備對于可靠性的要求也更高,他們往往需要7x24x365工作,而不允許有任何宕機(jī)或者出錯的情況出現(xiàn)。
因此,和PC系統(tǒng)相似但有不同的需求造成了物聯(lián)網(wǎng)的嵌入式設(shè)備有著他們獨特的應(yīng)用模式和獨特的系統(tǒng)架構(gòu)。這里我們暫且不討論硬件層面的內(nèi)容,而關(guān)注在軟件,關(guān)在在操作系統(tǒng)層面。
在消費電子領(lǐng)域,操作系統(tǒng)有幾個巨頭存在,PC上的Windows、智能手機(jī)上的Android以及自成體系的iOS,都堪稱是割據(jù)一方的霸主,但是在嵌入式,在物聯(lián)網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備終端上,它們就很難發(fā)揮出各自的特點了。
首先,消費類操作系統(tǒng)自然是為消費類的需求而生,因此它們往往需要兼容整個產(chǎn)業(yè)鏈更方位的功能特性,而功能的豐富程度也是他們的一大殺手锏,因此在應(yīng)用單一的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中,他們的優(yōu)勢將會無法發(fā)揮出來,而由于功能龐雜,整個操作系統(tǒng)也顯得過于臃腫和低效;
其次,消費類操作性為了擁有更好的用戶體驗,往往會在UI界面上大下功夫,設(shè)計出交互體驗極佳,視覺效果極佳的界面,比如Windows 7的Aero界面,甚至需要顯卡提供DirectX 9的支持,這些特性在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上毫無用武之地;
再次,消費類操作系統(tǒng),并不是以穩(wěn)定性可靠性作為發(fā)展目標(biāo),宕機(jī)、死機(jī)、重啟這些問題對于消費類操作系統(tǒng)并不是不可接受的,只要不太頻繁即可,即便是對服務(wù)器操作系統(tǒng),由于大規(guī)模集群計算、云計算的出現(xiàn),對單一服務(wù)器可靠性也有了更大的容錯空間,而在嵌入式物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上,恰恰相反,可靠性是優(yōu)先級最高的需求,很多聯(lián)網(wǎng)設(shè)備甚至?xí)惭b在人力很難接觸的地方,這就要求這些設(shè)備要100%的可靠,不能出現(xiàn)任何問題;
最后,消費類操作系統(tǒng)由于代碼數(shù)量龐大,因此對于各類操作的效率并不高,一個操作往往需要多段代碼,甚至多個API協(xié)同,才可以完成整改工作,而嵌入式物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),則需要簡單直接,快速的相應(yīng)系統(tǒng)任務(wù)并且快速的解決任務(wù)。
因此,我們可以得出結(jié)論了,在現(xiàn)在的物聯(lián)網(wǎng)世界下,聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要什么樣的操作系統(tǒng),這就是:小巧、穩(wěn)定、高效,同時上線運行之后可以實現(xiàn)低維護(hù),甚至零維護(hù)。
有沒有這樣的操作系統(tǒng)呢?答案自然是有的,英特爾旗下的全資子公司風(fēng)河多年來就在從事這樣的工作。
我們現(xiàn)在世界的網(wǎng)絡(luò)可以分成三大部分:一個是云端,一個物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備端,第三個是網(wǎng)絡(luò)傳輸,而風(fēng)河對自己的定位是一個是在物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備端,主攻嵌入式系統(tǒng),還有一個定位是網(wǎng)絡(luò)傳輸通路上,因此它推出了兩個核心產(chǎn)品,一個是IDP,智能設(shè)備平臺,另外一個產(chǎn)品INP,智能網(wǎng)絡(luò)平臺。相對來說,INP是比較容易部署的,網(wǎng)絡(luò)設(shè)備變化不會特別大,但I(xiàn)DP上變化會比較大,由于終端品類繁多,大不相同,因此在IDP上,風(fēng)河做了更多的工作。
風(fēng)河的IDP包括了三個核心功能,分別是連接、管理和安全,其典型應(yīng)用包括風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的可預(yù)測性維護(hù),以及通過調(diào)節(jié)葉片方向從而提高不同組別葉片的電力轉(zhuǎn)換效率等;飛機(jī)的自檢系統(tǒng),通過IDP的智能分析和管理功能,可更精確的判斷飛機(jī)燃油狀況從而做出預(yù)警,同時還包括根據(jù)歷史數(shù)據(jù)做出統(tǒng)計分析,從而幫助判斷飛機(jī)最佳線路和飛行速度等;健康監(jiān)護(hù),IDP的特性可幫助遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)設(shè)備實現(xiàn)更好的連接性和互操作性。
而在整個平臺的設(shè)計中,風(fēng)河遵循了白箱的設(shè)計理念,所謂白箱對應(yīng)的就是黑箱,比如說Windows就是一個比較典型的黑箱操作系統(tǒng),應(yīng)用的編寫者,甚至微軟,都不需要去了解整個操作系統(tǒng)是怎么運作的,或者應(yīng)用需要調(diào)用哪些模塊,而只需要關(guān)注最后的實現(xiàn)效果,對于消費用途的操作系統(tǒng),這樣的設(shè)計是高效的,并且直觀的,然而對于嵌入式應(yīng)用來說,這樣的設(shè)計就存在很大的風(fēng)險隱患,由于無法實現(xiàn)對代碼的完全控制,操作系統(tǒng)和應(yīng)用都存在著崩潰的危險。
因此,風(fēng)河在其IDP上采用了白箱操作模式,操作系統(tǒng)所有的代碼,應(yīng)用程序的每一個調(diào)用都是可見同時可以追溯的,這樣造就了風(fēng)河系統(tǒng)的超高可靠性和穩(wěn)定性,同時整個系統(tǒng)的代碼規(guī)??梢驳玫綐O大的精簡,系統(tǒng)的效率得到了提升。
風(fēng)河就像是在蓋房子,他需要了解每一塊磚都是用來干什么的,了解每一塊磚的組成成分,這樣,整個操作系統(tǒng)“房子”就是完全可控,并且可以用最小的磚頭數(shù)量實現(xiàn)特定化的功能。
基于這樣的設(shè)計,讓風(fēng)河IDP可以在多種復(fù)雜的聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下使用,比如說美國的火星探測器好奇號,就采用了風(fēng)河VxWorks操作系統(tǒng),在火星上,無論出現(xiàn)多么小的故障,都是人力所不能及的地方,因此對于系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性要求極高,要求系統(tǒng)100%可靠,而風(fēng)河VxWorks很好的做到了這一點。在火星上停留期間,好奇號將依靠VxWorks系統(tǒng)來執(zhí)行關(guān)鍵任務(wù),如地面作業(yè)控制、數(shù)據(jù)采集以及火星與地球間的通信中繼,也成為了風(fēng)河應(yīng)用在細(xì)分領(lǐng)域的重要可靠性依據(jù)。
現(xiàn)在,風(fēng)河也在與很多合作伙伴們一起,共同去開拓IDP的市場,這其中也包括了國內(nèi)的一些巨頭,比如華為、中興等,而盡管風(fēng)河是英特爾旗下的全資子公司,但他們不僅提供了對x86的兼容,也能夠很好的兼容其他的芯片架構(gòu)。