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[导读]物联网在不断向前演进,设备种类越来越多,设备数量爆发式增长,根据HS Markit和Bain & Company的最新数据,预计到2020年全球互联网设备将超过307亿个,而到2025年该数字将增长至754亿个。伴随物联网设备种类和数量的增加,开发者需要找到与产品匹配的物联网操作系统,并维护其不断更新满足多种应用的需求。这样的操作系统在哪里?

物联网在不断向前演进,设备种类越来越多,设备数量爆发式增长,根据HS Markit和Bain & Company的最新数据,预计到2020年全球互联网设备将超过307亿个,而到2025年该数字将增长至754亿个。伴随物联网设备种类和数量的增加,开发者需要找到与产品匹配的物联网操作系统,并维护其不断更新满足多种应用的需求。这样的操作系统在哪里?

就在2016年2月,Linux基金会联合其合作伙伴一起推出了Zephyr项目,如今已经一周年了。它可以让开发者在高度成功的Linux平台上建模。Zephyr项目是一个模块化、可扩展的平台,它专门为需要互连且资源受限的小型物联网设备而开发。关于代码,很多用户可能认为全部来自Linux,其实不然。这款开源操作系统实际上不包括Linux的代码,而是基于英特尔收购的Wind River Rocket IoT OS技术,支持多种架构,以安全性为本构建的。它可以集成第三方库和嵌入式设备,以满足设计者的定制化需求,让系统更灵活。同时,模块化设计让设计者可以自由选择打开或者关闭某些应用。

支持多种架构和无线连接方式,全面支持开发者设计

很多操作系统都是针对特定的架构,而Zephyr物联网操作系统针对的是一系列较小硬件设备,包括Arduino和ARM SoC,并能够作为通用操作系统为它们提供服务。专家强调, “这一点不像很多其他功能有限或者高度专业化的RTOS。” Zephyr项目为资源受限设备进行优化,其内核可以运行于小到8KB,大到512KB的系统,使用缺省配置或裁剪配置,并且能够针对特殊设备启用或者禁用任意数量的功能。内核目前支持多种架构,包括ARM-Cortex-Mx,英特尔x86,ARC,新思 Nios 2和RISC-V。除了支持MQTT和SSL, Zephyr通过合并Contiki RTOS开发了一个原生的、优化过的IPv4/IPv6协议栈。此外,Zephyr还包括一个完整的蓝牙低功耗控制器和一个基于TinyCrypt的加密库。

开源精神吸引多家重量级企业加入

说到开源,用户首先会想到Linux操作系统,开发者不仅可以免费获取更多资源,同时自己也可以对系统发展作出贡献,因此Linux一直受到开发者的热捧。Zephyr项目也是开源系统,

与很多基于功能区分的新兴RTOS和开源物联网操作系统有所区别,Zephyr参照了Linux的模式,强调其开源管理和授权模式,及基于社区的生态系统为主的平台优势。

为了进行有序的管理,Zephyr项目建立了一个管理模式来决定其策略和发展方向。设立了两个级别的会员:铂金会员和银牌会员。铂金会员有一个董事会席位,可以决定项目的总体方向,银牌会员的代表是经过投票决定的。建立管理和发展模式的目标是保持其轻量级和灵活性,并利用开源开发的成熟方法。早期的会员包括英特尔公司、恩智浦半导体公司(已被高通收购)和美国新思科技公司,成立一年中又吸引了Linaro、Runtime.io和Nordic半导体的加入。

开源模式受到多方肯定,规模持续扩大

开源模式不仅吸引多家重量级公司加入Zephyr项目,成为会员,而且得到大量开发者的支持。他们肯定了开源分享精神,同时支持Zephyr项目在开源模式下继续发展。

恩智浦半导体物联网安全总监Geoff Thorpe表示,“Zephyr的代码不都是新的,但是当你看物联网操作系统时,不管是商业开源还是闭源,你会看到它们的社区和管理模式无法持续20多年在更大、更复杂的,像服务器和网络领域的计算空间取得成功。相对于现有的一些IoT OS,Zephyr项目的管理模式和授权从根本上来讲是全新的。”

Linaro是一个工程师组织,专门针对ARM架构研发开源软件和工具。LITE技术领导Kumar Gala (Linaro物联网嵌入式团队)指出,“物联网操作系统市场目前仍然高度碎片化,新兴产品不断出现,Zephyr物联网操作系统的管理模式承诺更大的稳定性和持久力。Linaro代表了很多ARM SoC供应商,喜欢Zephyr项目的’精英管理’结构 – 即由能力和贡献决定领导力或影响力,可以推广真正的开源精神,它允许任何人贡献内容、修改代码,而不是一两个人或者一两个独立的公司来管理。”

“它在以真正的开源方式开发代码,我们并没有看到大量的物联网项目采用这种方式。”Gala强调,“这里,你看到来自各种类型的贡献,从爱好者,到小公司,到半导体公司。很多IoT项目来自大学,之后他们试图围绕项目建立社区。”

英特尔物联网开源市场兼Zephyr项目市场主席Sara Sarmiento坦言,“Zephyr操作系统正在培育这种精英模式,通过轻体量管理模式,结合两个广泛的开源社区概念:鼓励会员公司之外的贡献者参与,并且听取社区的需求,确保项目不断创新。同时,开源管理模式在业界非常出名,我们会采取行动继续加强。”

从技术角度来看,开源社区方式也具有可取之处,因为它使得研发者可以利用其他人的工作成果,而不是从头重复开发—这在微控制器世界是一个司空见惯的场景,恩智浦的Thorpe说,“工程师不再专注于围绕RTOS本身,Zephyr的方式解放了开发者,让他们去在其他领域创新,这有助于竞争中的差异化。”

 

“Zephyr项目是要或多或少解决物联网的基础需求,从这个意义上说它是一个反分化器。”Thorpe表示,“但是这也意味着开发者能够在更高的层次上进行差异化开发,而不需要在艰难的技术层面重复投入。”

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