作者/邹诚 睿赛德电子科技 COO
*本文源于“嵌入式体系联谊会主题讨论会(总第22次)——物联网操作体系现状与开展前景研讨会”上作者的陈述。该会议主办方:嵌入式体系联谊会,时刻:2017年11月12日,地址:北京航空航天大学。
咱们先来看一下,物联网操作体系所在的一个职业布景。三年前,整个无线SoC、MCU芯片供给,基本上都由国外厂商所独占,如高通、ST、恩智浦等;可是未来,像乐鑫、GD这样的国产芯片厂商将会逐步增多,敏捷兴起,成为我国商场的首要玩家。其次,业界都有一个共同,我国将主导全球物联网职业的开展,不仅在规划数量上,也包含研制出产、商业形式立异等各个方面,由于我国有很强的制作和供给链优势,我国有很好的立异才能,我国有最大规划的潜在商场。物联网现已进入一个高速开展阶段,可是,一款高质量的、有较好生态根底的物联网操作体系却一向没有呈现,这必定程度上阻止了物联网的开展。市道上用的比较多的是FreeRTOS、uc/OS这样的纯实时操作体系内核,企业各自开发自己的上层软件组件。当然最近几年,职业看到了物联网操作体系的进口价值,纷繁推出渠道级的IoT OS。咱们RT-Thread,有比较好的生态根底和产品、技能上的优势,可是咱们真实着重IoT OS概念,从战略上去注重它,全面履行咱们的战略,也便是从半年前才开端的。
RT-Thread诞生于2006年,熊谱翔,睿赛德公司的创始人,源于他对实时操作体系的极度酷爱及他的天分,开端一行一行代码地编写内核及上面的软件组件,包含虚拟文件体系、GUI图形库和控制台调试东西等等,例如,咱们于2009年就完成了对LwIP的移植和优化。一点一滴、铢积寸累,才有了咱们今日高度牢靠的RT-Thread 3.0 IoT OS。十一年间,咱们积累了一个适当不错的软件生态:RT-Thread支撑市道一切的干流编译东西,如IAR、GCC、Keil等;在跨渠道方面,咱们简直商用支撑一切干流的MCU芯片和CPU架构,乃至包含许多ARM9、ARM11、A7的单芯片系列。职业使用上,由于RT-Thread的简略易用和高牢靠特征,它被广泛使用于车载、医疗、新能源、斗极导航、消费电子等许多职业。
图:RT-Thread进程回忆
睿赛德/RT-Thread是怎么定位本身的呢? 首要,RT-Thread是彻底由国人自主开发的,从内核到上面的中心组件。这样就确保了它的安全性,能够用于军工、金融、工业等高安全性要求的范畴;一同咱们着重的是中立,RT-Thread是真实中立的一个体系,咱们未来也会坚持这个路途。咱们对CPU架构中立、对芯片中立、对设备厂商中立、对不同的IoT渠道也保持中立,咱们不会战略上去倾向于某一家厂商,为他供给排他性的支撑、优化或绑定。咱们仅仅期望简简略单地做好一件作业,便是把RT-Thread做好,把IoT终端的软件做到最优;此外,咱们有优异的本地技能团队,在上海张江,现在人数不多,20人不到,但下一年咱们会扩展到挨近40个人的团队,他们都具有十分丰富的嵌入式操作体系经历和技能,能为本地的协作伙伴供给高效的、及时的本地化技能支撑服务。
经过与多家干流芯片、设备和IoT云厂商的沟通,咱们切身感受到,商场对一款高质量物联网操作体系的期盼,它真真实正会带给工业优点,能直接促进物联网职业的开展,咱们总结下来,首要在以下几个方面:1)下降产品的开发周期,包含芯片的参阅规划,设备的计划、产品开发等;2)提高IoT终端软件的质量,比方说更高的体系稳定性、更好的API规划、更低的内存资源占用等等。3)加速端云的对接。如果有一个规划科学、相对共同的IoT OS渠道,IoT云与不同终端的对接将会轻松许多。个人认为,物联网终端上的操作体系未来必定会逐步地收敛,干流的OS不会超越两家。4)便利使用和服务的布置,这个也是跟渠道的共同性相关的。现在,还很罕见从云端加载使用,像在手机上装置一个使用相同,未来我觉得这也是一个趋势,跟着物联网工业的老练,未来的使用服务应该是能够后期加载的,一个相对共同的渠道,无疑是有必要的。
以下是咱们最新的RT-Thread 3.0 IoT OS的软件架构,它是一个跨渠道的架构,支撑一切干流的CPU架构,包含ARM、MIPS、C-Sky、Xtensa、Andes、RISC-V等。中心层的软件组件十分彻底,70%以上都是由睿赛德公司的团队自主开发的,具有彻底的自主知识产权。
咱们的GUI图形库叫做Persimmon UI,它能够在实时小体系上完成类安卓的流通作用,履行比方悬浮、旋转、滑屏等操作。在家电和工业等范畴,为了提高用户体会,增强交互性,对图形交互的需求正日积月累。咱们正跟多家芯片厂商协作,集成Persimmon UI,很快会构成全体计划,推向商场。
低功耗办理组件,这也是咱们的一个特征,它支撑各种休眠省电形式,能动态调理运转频率和电压,能够做到,上层使用无须关怀底层功耗状况,体系主动休眠。FOTA晋级,这也是物联网所不可或缺的一部分。咱们的FOTA最着重的是安全性,它能够做到固件跟每个设备绑定,换了设备,你就无法晋级了。别的,在安全加密、签名、认证等方面 都做了很好的安全防护。 网络衔接组件,咱们着重的便是全衔接,对各类网络协议的支撑,包含IPv6、MQTT、CoAP、LWM2M等,且针对咱们体系做了许多的优化,力求占用资源最少。咱们对Cellular蜂窝网络这一块也支撑得很好,从2G、4G到NB-IoT和lora。
POSIX规范的支撑,也是咱们的一大特征,RT-Thread应该是业界支撑的最好的OS之一。3.0版别对Linux使用具有了更好的兼容性, 包含对PSE52和网络相关的PSE53的全兼容才能。IP Camera便是一个对POSIX兼容有激烈需求的使用范畴。传统上,IP Camera体系都是根据Linux,可是咱们看到一个很明显的趋势,便是消费类IPC,功用相对简略,彻底不需要Linux,嵌入式操作体系能够带来更快的发动时刻、更少的资源占用和更低的本钱,富瀚微、国科微这些干流IPC SoC厂商都选用了RT-Thread,对Linux使用杰出的兼容性便是原因之一。
脚本引擎包,咱们现已完成了对JavaScript和Python两种干流轻型脚本的支撑,在RT-Thread 3.0上成功运转这两种引擎。当然,未来还有许多优化作业要做,包含对Runtime履行环境全面的支撑。IoT终端的芯片会越来越强,RAM和flash会越来越大,互联网跟物联网交融今后,互联网开发人员会期望用这种更简略的言语来开发,并且它对咱们着重的从云端布置使用也会有很大的协助,长时刻来看,脚本引擎会逐步流行起来。
高度可弹性,是咱们跟协作伙伴一向着重的,也是RT-Thread做得很棒的一个特性。科学的模块化和松耦合规划确保了RT-Thread的高度可弹性特性。厂商凭借RT-Thread能够很容易地完成差异化的功用定制,且便利地布置从低到高、系列化的产品计划。在各个级别上,RT-Thread的内存资源占用都是有竞赛优势的,就拿咱们最新发布的最小版别Nano来说,它完成了RTOS内核百分之八十的功用,只需要2.5KB的ROM和1.5KB的RAM,一经推出就受到了开发者的火热追捧。3.0版别中咱们新参加的ENV东西和包办理东西,使得开发人员能够简略地进行功用装备和加载第三方软件包。
图:高度可弹性
RT-Thread在规划之初,就一向很注重它的简略易用性,“玩过”RT-Thread的开发者,无不对它的易用性拍案叫绝。详细体现在它高雅的代码风格、模块化规划、控制台Shell调试东西、全面的编译东西支撑、API的简明彻底等许多方面。
聊完技能和产品,咱们接下来看看RT-Thread的全新战略布局。半年前,咱们发动了全新的IOT OS战略,短短半年时刻曩昔,咱们能够说是面貌一新,完成了跨越式的开展。除了知名度和影响力大幅提高以外,咱们的“双轮”驱动战略也结出了累累硕果。协作伙伴方面,咱们敞开全工业链的协作战略,从IP厂商、芯片厂商,到IoT云厂商,咱们都主动出击,全力地推动协作。迄今为止,咱们现已签约超越13家国内干流芯片厂商,这些厂商都会选用RT-Thread,将它作为原生的操作体系,与芯片同时推向商场。开发者社区,作为RT-Thread的生计土壤,与咱们一同走过了11年时刻,但之前由于种种原因,咱们对社区的运营注重程度不行,这儿要向RT-Thread的粉丝们表示歉意。但最近半年时刻,咱们做了很多的作业,来推动社区的快速开展壮大。
开发者散布在各个范畴,从创客、学生到整个工业各环节。咱们会经过与重量级协作伙伴协作,如正点原子、政府机构等,补偿之前在开发板、教程、学习材料等方面的缺乏,来快速推动RT-Thread在创客和学生傍边的影响力。咱们现已举办了一次RT-Thread 3.0发布会、一次开发者大会和若干次线下沙龙,都取得了很好的作用和业界共同的高度评价。 咱们的社区注册用户和微信大众号粉丝数都在高速增加中。