Zephyr RTOS 在不断增长的物联网实时应用需求中的作用

已发表: 2023-05-25

RTOS 是一种轻量级开源操作系统,由 Linux 基金会专门为低资源设备开发。 特别是,它适用于运行严格计时的实时应用程序的物联网设备。 鉴于其轻型架构、可扩展性、云集成,尤其是其安全和保障功能,它是为物联网生态系统建立平台的最佳选择之一。

2020 年,Zephyr RTOS 成为科技头条新闻,因为Facebook 和谷歌决定在其下一代产品中使用该操作系统两家公司指出,Zephyr RTOS 的安全性、其开源性质以及其坚实的专家社区是选择该操作系统的一些最重要原因。

随着物联网和实时计算作为变革性技术的出现,Zephyr RTOS 不可避免地发挥着重要作用,这些技术将出现在现代生活的各个方面。 这些可能不一定成为众所周知的技术,但它们存在于各种技术支持活动的重要过程中。

Zephyr RTOS 和实时应用程序

简而言之,随着对实时应用程序需求的增长, Zephyr RTOS 变得至关重要,因为它是运行实时应用程序的物联网和嵌入式系统的最佳操作系统之一。 包括医疗保健、运输和制造在内的各个行业都在向“智能”运营迈进,这些运营需要收集和实时处理大量数据以支持关键功能。 Zephyr RTOS 提供了一个可靠的开源操作系统,可用于从微控制器到工作站和服务器的各种设备。

许多行业现在都依赖于自动化、远程监控和预防性维护程序,这需要收集大量数据和进行实时分析。 如今,集中收集和处理数据是不切实际的,尤其是对于多部门和多地点的运营。 几乎所有组织都倾向于权力下放和民主化。

快节奏的商业环境为分散结构的兴起铺平了道路 集中化不符合快速决策和动态操作的需要。 这是竞争力的障碍。 它展示了为什么与通过集中式服务器监督业务相比,分散式运行的实时应用程序更受青睐。

满足对实时应用程序不断增长的需求

操作系统充当硬件和软件组件之间的纽带,这在物联网生态系统和实时应用程序的运行中都至关重要。 它负责资源管理。 它在应用程序和硬件之间的任务调度和通信中起着重要作用。 当谈到物联网生态系统中的实时应用程序时,操作系统决定了流程、通信和数据传输的效率。

因此,物联网中实时应用程序的操作不能仅由任何一种操作系统处理。 它必须归属于专为实时应用程序设计的操作系统,强调时序约束的重要性或需要以准确性和可预测性完成任务的操作系统。

此外,实时操作系统的构建是为了确定性地工作,并确保在任务调度和中断处理方面有严格的规则。 它旨在尽可能降低延迟,同时确保关键任务得到及时执行,尤其是在涉及敏感应用程序时,例如自动驾驶汽车的操作、工厂自动化和医疗设备的正常运行。

特别是 Zephyr RTOS 提供了具有以下优点的实时操作系统:

  • 开源——RTOS不一定要开源,但在构建物联网生态系统时,最好使用开源组件以确保易于访问、透明和引入修改的能力必要时。
  • 轻型架构和显着的效率——物联网设备通常是资源有限的,因此只有使用能够最有效地利用可用资源的操作系统才有意义。它必须是轻量级的,同时又不影响其功能和特性。
  • 可扩展——物联网生态系统随着运营和组织的发展而不断扩展。但是,也存在必须缩减设备数量的情况。 因此,可扩展性是为相关设备选择操作系统的关键因素。 无法满足不断变化的需求是一个主要障碍。
  • 广泛的可配置性——实时应用程序用于不同的场景和设置,因此 RTOS 需要高度可配置或可定制。

这些优势有助于 Zephyr RTOS 如何满足物联网中对实时应用程序不断增长的需求。 一方面,它的开源性质有助于促进协作和创新。 它吸引开发人员和贡献者来帮助构建更有用的特性和功能,同时协作解决在此过程中遇到的问题。 此外,开源还消除了成本障碍,这是发展物联网生态系统和开发实时应用程序的主要障碍。

另一方面,轻量级和可扩展的设计确保了对广泛设备的强大支持。 硬件限制是某些设备与某些软件、操作系统和应用程序不兼容的最大原因之一。 Zephyr RTOS 允许更多设备成为不断扩展的实时物联网生态系统的一部分,并通过提供可根据特定需求轻松配置和扩展的功能齐全且高效的操作系统来满足不同场景的需求。

实时应用程序开发的福音

Meta (Facebook) 前工程经理Ric Wheeler对选择 Zephyr RTOS 作为未来 Meta 产品的一部分表示乐观,并指出它“显示出加快 RTOS 创新步伐的巨大希望。”

Zephyr 在推进和扩展实时应用程序方面很有用,因为它提供了一个可靠的基础,开发人员可以在此基础上构建可靠且响应迅速的系统。 该操作系统还以提供低延迟通信而著称,这对于现实世界中有意义的实时应用程序操作至关重要。 Zephyr 的功能允许开发人员为物联网设备创建应用程序或软件,以满足严格的计时需求和所需的响应能力。

Zephyr 已经用于不同行业的各种产品 它用于动物追踪器、灾难检测和预测系统、儿童汽车座椅、运动传感器、智能断路器和其他智能家居设备、助听器以及物流和生产配件。 在工业物联网系统中,Zephyr 被用作边缘计算平台的一部分,以实现实时数据收集和处理,提高运营效率和整体系统性能。

Zephyr RTOS 无疑有助于推进实时应用程序的开发和部署,允许更多设备用于实时数据处理。 它不仅为单一用途的低资源连接设备提供动力,还允许它们运行实时应用程序并成为实时操作的一部分,以改善不同行业的操作。