智能设备包含许多类,有大有小,例如机器人、无人飞行器、IoT物联网设备、智能家居设备、可穿戴设备等等。这些智能设备上的核算中枢和服务器、桌面、平板、手机有着许多不同,各自有各自的特色。在服务器、桌面、手机上,操作系统是老练的商场,新的操作系统难以获得时机。针对整个智能设备,这个标题有些大,并且也一向觉得,不同类型的东西它对应的操作系统也不见得就能够一致起来。所以这儿只拎出其间的一小部分,只叙说可穿戴类设备的操作系统。
功耗、联网与交互:可穿戴设备操作系统问题解读
可穿戴设备形状包含许多种,例如:手环、手表、眼镜、虚拟现实头盔、体温计、衣服、袜、鞋、帽、戒指、项圈、心率带、耳机等。这其间从核算的视点有杂乱的也有简略的,简略的如温度计,杂乱的如眼镜、虚拟现实头盔等,从现在的运用看,首要它不是一个独立的设备,而一定是一个联网的设备,这个网首要的一个是手机,由于手机太遍及,是一个很好的通讯桥梁。
在可穿戴设备中需求考虑的核算问题包含:功耗问题;联网问题;人机交互;数据收集;体积问题。
可穿戴设备操作系统考虑的首要问题是其间的软件问题,所以咱们把重视点更多地放在和软件相关的部分,体积不在考虑之列(但体积问题又会极大地约束电池的容量,这样反过来限制了功耗)。按传统说法,操作系统是核算资源办理者,广义来说,操作系统更应该考虑用户的友好性(或许说运用的友好性)。
功耗问题
首要功耗问题关键在于硬件,只要硬件层面的功耗下降,才有或许下降全体功耗,增加设备的运用时刻。从电路来说,电路的功耗等于:电压x电流。要想下降功耗,能够下降电压,也能够下降电流。假定电压稳定,咱们制作一幅电流依照时刻改变的图,能够得出功耗时:从起点到结尾,电流图上的面积。(假如电压也改变怎么办?好吧,制作一个三维图,然后核算其间的体积)。
功耗电流时序图
设备运行时,一般不会让它继续的全力作业(笔记本也有电扇转和不转的时分),这其间包含了CPU、RAM、闪存、传感器、外设、无线通信等。抱负的状况是,当这些资源不运用,能够停掉,进入睡觉低耗电形式。这些硬件资源的作业电流(激活作业时及休眠省电时)决议了整机的耗电量。需求留意的是,硬件功耗状况,也和它待机时的底电流密切相关,由于休眠时刻或许占有整个时刻的90%,休眠低电流是1mA仍是100uA,这个差别将直接导致待机时刻相差十倍。抱负的功耗电流时序图是,大多数时分是待机状况,电流为0uA,作业时电流上升,但最好是只是上升成一个十分细的尖峰,时刻段一定要短,这样面积也相应的小!
关于操作系统来说,它需求适可而止的封闭不再运用的硬件,包含CPU/RAM/外设等等。别的也需求侧重考虑的是,运用自身的耗电状况。例如微信,5分钟醒来接纳一次音讯和30秒就收一次音讯是彻底不一样的。怎么有用办理运用的耗电状况是一个十分值得探究的论题。
联网问题
可穿戴设备上低功耗蓝牙(BLE,或BluetoothSmart)比较盛行,由于它能够在衔接时坚持十分低的电流,激活再行收发数据也十分敏捷。不过BLE假如在传输数据量比较大时,就比较为难了,现在它的数据传输速度十分有限(有所得必有所失嘛)。其他的衔接技能还有,2G/3G、Wi-Fi等,Wi-Fi会比较耗电。这些是数据传输的问题,关于操作系统来说,更需求供给的是设备、手机和云的数据交互快捷性。这部分,JSON作为数据交互音讯格局有很强的适应性,不论在手机仍是在云端都能够很方便地剥离出其间的有用数据,一起即使是人眼来检查这些数据也具有杰出的可读性。
人机交互
有一点很清晰的是,可穿戴设备不是PC桌面(工作方法的大屏幕)、手机(便携方法的小屏幕),由于体积的联系,能够供给的只能算微屏幕,或许投影方法(眼镜)。从交互上说,必定是别的一种人机交互方法,不是键盘(Server),不是鼠标(Desktop),也不是手指(Phone)。所以想让Linux用于Desktop,Windows用于Phone,Android用于Wear都有很大挑战性,原有的运用程序并不能够无缝搬迁。智能设备操作系统需求新的交互方法,或类似于科幻片中的3D手势交互,或直接的语音智能交互,或脑电波方法的人机思想交互等等,而不再局限于屏幕!也十分有或许,你随身携带的可穿戴设备便是你的交互输入端。
数据收集
可穿戴设备能够幻想成别的的触角,把人(或人周边的环境)与核算机网络(大脑)衔接起来了,所以数据收集是可穿戴式设备基本功之一。怎么收集到数据,并灵活运用起来是可穿戴设备首要考虑的问题之一。供给相应的低功耗传感器结构,并把数据方便地派发到其他的组件(算法,云端)是这类操作系统要要点考虑的问题。
从以上的剖析,可穿戴设备操作系统应该具有以下的一些特征:
供给杰出的功耗办理,不只是包含硬件也应该包含运用的功耗办理;
不局限于屏幕的人机交互方法(屏幕或许仅是供给信息的辅佐手法之一);
有用的收集周边数据,并派发到其他组件(算法软件、手机或云端);
便当的联网才能及交互格局。
智能将首要体现在数据上面,能够是第三方界说的算法,也能够是自行进行的算法纬度小调整,然后送到(不同的)核算大脑中,是大脑的一个个触角。
关于智能手表,再多说两句。最近AppleWatch现已发布了,各种体会满天飞,其间最被吐槽的仍是它的一天18小时的新设定,这也暴露出现在硬件上当时技能的短板。假如咱们向后展望3年、5年,谁也不知道届时的具体状况,也许是电池技能的长足出息,也许是芯片及外围硬件功耗的进一步探低。64位,8核芯片要出现在手表上或许还需求一段时刻,手表应该不会是一个核算见长的设备。值得重视的是,ARM新发布的Cortex-M7中心,在200MHz/300MHz时,Coremark分数现已达到了1000/1500的分值,这现已能够比美Cortex-A8的功能了,但它具有十分好的低功耗特性。