Rola Zephyr RTOS w rosnącym zapotrzebowaniu na aplikacje czasu rzeczywistego w IoT

Lekki system operacyjny typu open source, RTOS, został opracowany przez Linux Foundation specjalnie dla urządzeń o niskich zasobach. W szczególności jest przeznaczony dla urządzeń IoT, które uruchamiają aplikacje w czasie rzeczywistym, które przestrzegają ścisłego harmonogramu. Jest to jedna z najlepszych opcji do stworzenia platformy dla ekosystemu IoT, biorąc pod uwagę jej lekką architekturę, skalowalność, integrację z chmurą, a zwłaszcza funkcje bezpieczeństwa.

W 2020 roku Zephyr RTOS trafił na pierwsze strony gazet, gdy Facebook i Google zdecydowały się użyć tego systemu operacyjnego w swoich produktach nowej generacji. Firmy wskazały bezpieczeństwo Zephyr RTOS, jego charakter open source, a także solidną społeczność ekspertów jako jedne z najważniejszych powodów wyboru tego systemu operacyjnego.

Zephyr RTOS nieuchronnie odgrywa ważną rolę, gdy IoT i przetwarzanie w czasie rzeczywistym stają się technologiami transformacyjnymi, które mają być obecne w różnych aspektach współczesnego życia. Niekoniecznie muszą one stać się dobrze znanymi technologiami, ale ich obecność jest obecna w ważnych procesach różnych działań wspieranych przez technologię.

Zephyr RTOS i aplikacje czasu rzeczywistego

Mówiąc najprościej, Zephyr RTOS ma kluczowe znaczenie , ponieważ rośnie zapotrzebowanie na aplikacje czasu rzeczywistego, ponieważ jest to jeden z najlepszych systemów operacyjnych dla IoT i systemów wbudowanych, które obsługują aplikacje czasu rzeczywistego. Różne branże, w tym służba zdrowia, transport i produkcja, zmierzają w kierunku „inteligentnych” operacji, które obejmują gromadzenie i przetwarzanie w czasie rzeczywistym ogromnych ilości danych w celu obsługi krytycznych funkcji. Zephyr RTOS zapewnia niezawodny system operacyjny typu open source do stosowania w różnych urządzeniach, od mikrokontrolerów po stacje robocze i serwery.

Wiele branż polega obecnie na automatyzacji, zdalnym monitorowaniu i procedurach konserwacji zapobiegawczej, które wymagają gromadzenia ogromnych ilości danych i analiz w czasie rzeczywistym. Centralizacja gromadzenia i przetwarzania danych jest obecnie niepraktyczna, zwłaszcza w przypadku operacji wielosegmentowych i wielolokacyjnych. Prawie wszystkie organizacje skłaniają się ku decentralizacji i demokratyzacji.

Szybko rozwijające się środowiska biznesowe torują drogę powstawaniu zdecentralizowanych struktur . Centralizacja nie idzie w parze z potrzebą szybkiego podejmowania decyzji i dynamicznych działań. To przeszkoda dla konkurencyjności. Pokazuje, dlaczego aplikacje czasu rzeczywistego działające w sposób zdecentralizowany są preferowane w porównaniu do nadzorowania firm za pośrednictwem scentralizowanych serwerów.

Sprostanie rosnącemu zapotrzebowaniu na aplikacje działające w czasie rzeczywistym

System operacyjny służy jako łącznik między komponentami sprzętowymi i programowymi, które są niezbędne w ekosystemie IoT i działaniu aplikacji czasu rzeczywistego. Odpowiada za zarządzanie zasobami. Odgrywa znaczącą rolę w planowaniu zadań i komunikacji między aplikacjami a sprzętem. Jeśli chodzi o aplikacje czasu rzeczywistego w ekosystemie IoT, system operacyjny określa, jak wydajne będą procesy, komunikacja i transmisja danych.

W związku z tym działanie aplikacji czasu rzeczywistego w IoT nie może być obsługiwane przez byle jaki system operacyjny. Należy go zdegradować do systemu operacyjnego przeznaczonego do aplikacji czasu rzeczywistego, systemu operacyjnego, który podkreśla znaczenie ograniczeń czasowych lub potrzebę wykonywania zadań z dokładnością i przewidywalnością.

Ponadto system operacyjny czasu rzeczywistego jest zbudowany tak, aby działał deterministycznie i zapewniał rygorystyczne zasady planowania zadań i obsługi przerw. Został zaprojektowany tak, aby zredukować opóźnienia do jak najniższego poziomu, zapewniając jednocześnie szybkie wykonywanie krytycznych zadań, zwłaszcza w przypadku wrażliwych aplikacji, takich jak obsługa samochodów autonomicznych, automatyzacja fabryk i prawidłowe działanie urządzeń medycznych.

W szczególności Zephyr RTOS zapewnia system operacyjny czasu rzeczywistego z następującymi zaletami:

• Open source – nie jest konieczne, aby RTOS był open source, ale jeśli chodzi o budowanie ekosystemu IoT, lepiej jest wykorzystywać komponenty open source, aby zapewnić łatwość dostępu, przejrzystość i możliwość wprowadzania modyfikacji zawsze, gdy jest to konieczne.
• Lekka architektura i godna uwagi wydajność — urządzenia IoT są zwykle ograniczone zasobami, więc sensowne jest korzystanie tylko z systemu operacyjnego, który najbardziej efektywnie wykorzystuje dostępne zasoby.Musi być lekki bez uszczerbku dla swoich funkcji i właściwości.
• Skalowalność — ekosystemy IoT rozwijają się wraz z rozwojem operacji i organizacji.Jednak zdarzają się również przypadki, w których trzeba zmniejszyć liczbę urządzeń. Skalowalność jest zatem kluczowym czynnikiem przy wyborze systemu operacyjnego dla urządzeń. Niemożność zaspokojenia zmieniających się potrzeb jest główną przeszkodą.
• Szerokie możliwości konfiguracyjne – aplikacje czasu rzeczywistego są używane w różnych scenariuszach i konfiguracjach, więc RTOS musi być wysoce konfigurowalny lub dostosowywalny.

Te zalety przyczyniają się do tego, jak Zephyr RTOS radzi sobie z rosnącym zapotrzebowaniem na aplikacje czasu rzeczywistego w IoT. Jego otwarty charakter, na przykład, pomaga promować współpracę i innowacje. Przyciąga programistów i współpracowników do pomocy w tworzeniu bardziej przydatnych funkcji i funkcji, jednocześnie wspólnie rozwiązując problemy napotkane po drodze. Ponadto bycie open source eliminuje również barierę kosztową, która jest główną przeszkodą w rozwijaniu ekosystemów IoT i opracowywaniu aplikacji działających w czasie rzeczywistym.

Z drugiej strony lekka i skalowalna konstrukcja zapewnia solidne wsparcie dla szerokiej gamy urządzeń. Ograniczenia sprzętowe to jedne z głównych powodów, dla których niektóre urządzenia nie są kompatybilne z niektórymi programami, systemami operacyjnymi i aplikacjami. Zephyr RTOS pozwala większej liczbie urządzeń stać się częścią rozwijającego się ekosystemu IoT działającego w czasie rzeczywistym i zaspokajać potrzeby w różnych scenariuszach, zapewniając pełnoprawny, funkcjonalny i wydajny system operacyjny, który można łatwo konfigurować i skalować w zależności od konkretnych potrzeb.

Korzyści dla rozwoju aplikacji w czasie rzeczywistym

Ric Wheeler , były kierownik ds. inżynierii w Meta (Facebook), wyraził optymizm co do wyboru Zephyr RTOS jako części przyszłych produktów Meta, zauważając, że „jest to bardzo obiecujące przyspieszenie tempa innowacji RTOS”.

Zephyr jest przydatny w rozwijaniu i rozszerzaniu aplikacji czasu rzeczywistego, ponieważ zapewnia niezawodną podstawę, na której programiści mogą budować niezawodne i responsywne systemy. Ten system operacyjny wyróżnia się również zapewnianiem komunikacji o niskim opóźnieniu, co ma kluczowe znaczenie dla sensownego działania aplikacji w czasie rzeczywistym w świecie rzeczywistym. Funkcje Zephyr umożliwiają programistom tworzenie aplikacji lub oprogramowania dla urządzeń IoT, które mogą spełnić ścisłe wymagania dotyczące synchronizacji i pożądanej responsywności.

Zephyr jest już stosowany w różnych produktach w różnych gałęziach przemysłu . Znajduje zastosowanie w lokalizatorach zwierząt, systemach wykrywania i przewidywania katastrof, fotelikach samochodowych dla dzieci, czujnikach ruchu, inteligentnych wyłącznikach i innych urządzeniach inteligentnego domu, aparatach słuchowych oraz akcesoriach logistycznych i produkcyjnych. W przemysłowych systemach IoT Zephyr jest wykorzystywany jako część platform przetwarzania brzegowego w celu gromadzenia i przetwarzania danych w czasie rzeczywistym oraz zwiększania wydajności operacyjnej i ogólnej wydajności systemu.

Niezaprzeczalnie pomocny w rozwijaniu i wdrażaniu aplikacji działających w czasie rzeczywistym, Zephyr RTOS umożliwia wykorzystanie większej liczby urządzeń do przetwarzania danych w czasie rzeczywistym. Nie tylko zasila połączone urządzenia o niskim zużyciu zasobów przeznaczone do jednego celu, ale umożliwia im uruchamianie aplikacji w czasie rzeczywistym i uczestniczenie w operacjach w czasie rzeczywistym w celu usprawnienia operacji w różnych branżach.