干貨分享---物聯(lián)網(wǎng)十大操縱系統(tǒng)介紹

　　物聯(lián)網(wǎng)OS最初起源于傳感網(wǎng)的兩個(gè)開源OS，一個(gè)是TinyOS，另一個(gè)是Contiki。TinyOS項(xiàng)目是由加州大學(xué)伯克利分校、Intel和Crossbow技術(shù)等公司2000年發(fā)起的開源項(xiàng)目，2012年2.1.2 版本以后就停止更新。Contiki項(xiàng)目的作者是dam Dunkels 博士，Dunkels 博士原來在瑞典工學(xué)院計(jì)算機(jī)研究所工作，現(xiàn)是Thingsqure 創(chuàng)始人，也是uIP/LWIP 作者。Contiki項(xiàng)目很活躍，尤其是網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，Contiki采用uIP協(xié)議，已經(jīng)擴(kuò)充支持IPv6和低功耗6LoWPAN路由協(xié)議。

　　物聯(lián)網(wǎng)和操作系統(tǒng)這個(gè)話題出現(xiàn)在IT界時(shí)，你常常聽到“嵌入式操作系統(tǒng)”這個(gè)術(shù)語與“實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)”(RTOS)互換使用。但實(shí)際上，一些嵌入式操作系統(tǒng)有實(shí)時(shí)功能，另一些則沒有這種功能。

　　真正的RTOS物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要處理數(shù)據(jù)時(shí)沒有緩沖延遲。RTOS的好處包括兩大類：

　　第一：能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)處理，能夠調(diào)度和優(yōu)先處理任務(wù)，還能夠管理資源在多個(gè)任務(wù)之間的共享。這種操作系統(tǒng)通常用于比較復(fù)雜的航空、工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。

　　第二：功耗比較低，對資源的要求也比較低，比如處理能力和內(nèi)存。十之八九，諸如此類的操作系統(tǒng)的增長率會超過RTOS，至少對第一代物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說是這樣，這種類型的操作系統(tǒng)復(fù)雜性低，功能也相對比較齊全。

　　本文所列舉的十種不同的操作系統(tǒng)，或?qū)Ⅱ?qū)動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。雖然有許多替代操作系統(tǒng)沒有介紹，但本文代表了一系列廣泛的操作系統(tǒng)功能，既有一些開源操作系統(tǒng)，也有一些商用操作系統(tǒng)。最后，它們體現(xiàn)了可支持一切設(shè)備的操作系統(tǒng)：從衛(wèi)星、聯(lián)網(wǎng)冰箱，一直到嵌入在手表和衣服中的智能技術(shù)。

　　不妨看一看諸多操作系統(tǒng)及其周圍的公司/社區(qū)。通過這些些操作系統(tǒng)會給物聯(lián)網(wǎng)帶來最大的影響，或者你是否認(rèn)為我們漏掉了一兩種應(yīng)該榜上有名的操作系統(tǒng)。

　　1.RIOT OS

　　RIOT OS是一種開源社區(qū)項(xiàng)目，自2008年以來就啟動了。RIOT能夠在眾多平臺上運(yùn)行，包括嵌入式設(shè)備和PC(以及數(shù)量眾多的極其流行的傳感器/致動器板卡)，而且擁有易于使用的API。該操作系統(tǒng)因用電量和資源需求方面能夠做到高效而家喻戶曉。

       2.Windows 10 for IoT

　　微軟的最新款嵌入式操作系統(tǒng)名為Windows 10 for IoT。這面大旗下還有三個(gè)子操作系統(tǒng)，視你的要求而定。第一個(gè)是Windows10 for IoT Mobile，它支持ARM架構(gòu)。下一個(gè)是Windows

　　10 for IoT Core，它支持Raspberry Pi和英特爾凌動。最后一個(gè)是Windows 10 for IoT Enterprise――這多少有點(diǎn)像功能完備的Windows10 Enterprise，但僅限于只運(yùn)行單一應(yīng)用程序。

　　由于Windows 10 for IoT是全新產(chǎn)品，它在用戶群和經(jīng)驗(yàn)豐富的開發(fā)者方面顯然落后于其他許多物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。話雖如此，這款操作系統(tǒng)大有潛力――如果你想在內(nèi)部開發(fā)應(yīng)用程序，更是如此。最終，那些習(xí)慣于使用Visual Studio和Azure物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，針對Windows從事開發(fā)工作的人會被整套的Windows 10 for IoT方案吸引過去。

　　3.WindRiver VxWorks

　　WindRiver的VxWorks可能是如今使用的最流行的商用RTOS。它提供了一款可靠的操作系統(tǒng)，又具有高度的靈活性。VxWorks還提供了許多安全功能，這些功能對需要它們的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目來說至關(guān)重要。VxWorks在工業(yè)、醫(yī)療和航空等領(lǐng)域的名氣很大，因?yàn)樗巧贁?shù)幾家滿足必要的認(rèn)證要求、以便用于那些行業(yè)的RTOS廠商之一。

　　4.谷歌Brillo

　　谷歌在去年秋季的谷歌I/O大會上宣布，打算推出Brillo，進(jìn)軍嵌入式操作系統(tǒng)市場。面向基于安卓的嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)平臺很合適在編寫安卓應(yīng)用程序方面有著扎實(shí)背景的那些人。Brillo使用一種名為Weave的通信協(xié)議。這意味著，智能設(shè)備沒必要非得將嵌入式安卓作為其操作系統(tǒng)――它們只要能夠使用Weave進(jìn)行通信就可以。這為一大批廠商將Weave集成到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品當(dāng)中敞開了大門，最終讓這些產(chǎn)品能夠與Brillo連通。

　　5.ARM mbed OS

　　ARM開發(fā)了自己的開源嵌入式操作系統(tǒng)，名為mbed OS。由于它是由ARM自身開發(fā)的，所以ARM是唯一支持的架構(gòu)。話雖如此，預(yù)計(jì)該操作系統(tǒng)會在智能家居和可穿戴式設(shè)備這兩個(gè)物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場大放異彩。這款操作系統(tǒng)有別于另外許多的嵌入式操作系統(tǒng)，原因在于它是單線程，而不是多線程。ARM表示，它認(rèn)為對于該操作系統(tǒng)能夠在尺寸最小、功耗最低的設(shè)備上運(yùn)行而言是必不可少的。如果物理尺寸和電池使用時(shí)間至關(guān)重要，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最后可能會在mbed OS上運(yùn)行。

        6.Embedded Apple iOS 和OS X

　　雖然蘋果還沒有在如今的物聯(lián)網(wǎng)市場扮演重要的角色，但是也會很快將這個(gè)角色角色扮演起來。到目前為止，蘋果已采用了其操作系統(tǒng)平臺的變種，開發(fā)了多款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，比如蘋果電視、CarPlay(借助BlackBerry QNX)和蘋果手表。

　　展望未來，預(yù)計(jì)蘋果會繼續(xù)使用其iOS，并改動OS X，那樣它可以在物聯(lián)網(wǎng)端點(diǎn)設(shè)備上更精簡、更高效地運(yùn)行。開發(fā)人員可以使用諸如最近發(fā)布的HomeKit之類的工具，這種框架用來構(gòu)建控制家庭自動化設(shè)備的應(yīng)用程序。

        7.Nucleus RTOS

　　Nucleus RTOS是Mentor Graphics公司開發(fā)的一種嵌入式操作系統(tǒng)。這家公司聲稱，其軟件目前在30多億個(gè)設(shè)備上運(yùn)行，這是個(gè)相當(dāng)龐大的安裝群。該操作系統(tǒng)為眾多嵌入式架構(gòu)提供了有力的支持，在汽車、醫(yī)療、公用事業(yè)、工業(yè)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等行業(yè)垂直領(lǐng)域大受歡迎。

        8.Green Hills Integrity

　　不過另一種由來已久的商用RTOS解決方案是Green Hills的Integrity。它在航空/國防、汽車、工業(yè)和醫(yī)療等垂直領(lǐng)域展開激烈的競爭。該公司還繼續(xù)在面向消費(fèi)者的物聯(lián)網(wǎng)市場大受歡迎，這歸功于它一向以來憑借性能、安全和可靠性博得了人氣和美名。

　　國內(nèi)新秀華為的LiteOS和慶科MICO系統(tǒng)。

　　9.Lite OS

　　Lite OS目前世界上最輕量級的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，其系統(tǒng)體積輕巧到10KB級，具備零配置、自組網(wǎng)、跨平臺的能力，可廣泛應(yīng)用于智能家居、穿戴式、工業(yè)等領(lǐng)域。由于LiteOS實(shí)行開源，合作伙伴便可以快速構(gòu)建自己的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，這將讓智能硬件的開發(fā)變得更加簡單，從而加快實(shí)現(xiàn)萬物的互聯(lián)互通。Lite OS的模式與牛津大學(xué)研究人員發(fā)明的Contiki系統(tǒng)、加州大學(xué)伯克利分校發(fā)明的TinyOS相似，同樣具備輕量化、開源的特性。

　　Liteos操作系統(tǒng)具有能耗最低，體積最小、響應(yīng)最快的特點(diǎn)，已推出全開放開源社區(qū)，提供芯片、模塊和開源硬件板，如海思的PLC芯片HCT3911、媒體芯片3798M/C、IPCamera芯片Hi3516A，以及LTE-M芯片等(開發(fā)者也可以選擇第三方芯片，如STM32等)。

　　Liteos主要應(yīng)用于智能家居、穿戴式、車聯(lián)網(wǎng)、智能抄表、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等IoT領(lǐng)域的智能硬件上，數(shù)據(jù)采集、實(shí)時(shí)控制等是其典型使用環(huán)境。

　　10.MICO

　　MICO的全稱是：Micro-controller based Internet Connectivity Operating system。

　　是基于微控制器的互聯(lián)網(wǎng)接入操作系統(tǒng)。 開發(fā)者可以在各種微控制器平臺上基于MICO來設(shè)計(jì)接入互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新智能產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)人，物互聯(lián)。

　　MICO 是針對智能硬件優(yōu)化設(shè)計(jì)而運(yùn)行在微控制器上高度可移植的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，包含了各種軟件中間件，從而降低智能硬件開發(fā)成本，提高開發(fā)效率是國內(nèi)首款物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。MICO 擁有完整的解決方案，包括了建議的無線網(wǎng)絡(luò)配置、智能硬件的初次設(shè)置、快速無線網(wǎng)絡(luò)接入、本地設(shè)備與服務(wù)發(fā)現(xiàn)、身份認(rèn)證等組件。這些都能夠降低研發(fā)投入和維護(hù)的成本，縮短研發(fā)周期。

　　結(jié)束語：

　　在這場物聯(lián)網(wǎng)OS的競賽中，中國企業(yè)信心滿滿，而國外的企業(yè)卻顯得保守和猶豫，結(jié)合以上幾家公司我們可以發(fā)現(xiàn)開源依然唱著主旋律。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)處在發(fā)展初期，碎片化特點(diǎn)必將導(dǎo)致物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對軟件的多樣性需求。一種操作系統(tǒng)和開發(fā)工具很難支持物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的所有設(shè)備，短時(shí)間內(nèi)，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)很難形成像智能手機(jī)中Android和iOS兩家獨(dú)占市場的局面。以安全性和集成化為代表的物聯(lián)網(wǎng)新需要給傳統(tǒng)嵌入式軟件帶來挑戰(zhàn)，也給以互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)為代表的產(chǎn)業(yè)新人帶機(jī)遇。本文所涉及的10種操作系統(tǒng)表明了廣泛的選擇余地以及它們可能用于哪些領(lǐng)域。