常见物联网操作系统概述

物联网操作系统事物物联网在您的设备上运行并将事物连接在一起。 其核心在于能够将各种物体连接到互联网上并提供数据通信能力。

常见操作系统可以根据应用场景进行分类，主要分为桌面操作系统、移动操作系统和物联网操作系统。 各领域的主要操作系统如下。

到目前为止，桌面和移动操作系统目前，市场份额已形成相对稳定的格局。 相比之下，物联网操作系统领域的碎片化问题非常严重，很多操作系统都占据绝对优势。 现在已经到了“百花齐放、百派厮杀”的阶段。

大多数物联网操作系统都是从嵌入式操作系统（例如 uC/OS、FreeRTOS）开发而来，也有一些是从 Linux 和 Android 等更大的系统中雕刻出来的。 、RT Linux、Android Things等，但AliOS Things是专门针对物联网应用场景开发的。

我们将简要介绍日本和国外的著名事物。网络操作系统。

1. uC/OS

如下图所示，uC/OS于1992年推出1998年首次正式发布，1998年发布了uC/OS-II版本，最新版本为uC/OS-III。 国内比较流行的是uC/OS-II。 uC/OS除了任务管理、时间管理、内存管理、通信、同步等基本操作系统功能外，还提供了TCP/IP、USB、CAN、Modbus等功能组件，其联网能力也相对较强。重要的。 虚弱的。 uC/OS遵循开源、非免费的策略，商业使用需要支付许可费。 从国内的发展历程来看，2010年是uC/OS的鼎盛时期。 之所以在2010年后迅速被FreeRTOS超越，或许正是因为“开源不免费”的策略。 uC/OS 于 2016 年被 Silicon Labs 收购。

FreeRTOS

如下图所示，FreeRTOS嵌入式操作系统诞生于2003年，使用MIT许可证，开源、免费，适合任何商业或非商业场合。 。 继2004年ARM推出Cotex-M3系列架构IP后，TI、ST、NXP、Atmel等海外芯片公司从2006年左右开始陆续推出基于Cotex-M3的MCU。 所有这些芯片都运行在 FreeRTOS 上。 其直接结果是，FreeRTOS 迅速超越 uC/OS，于 2010 年成为最大的嵌入式操作系统。 FreeRTOS于2016年被亚马逊正式收购。 亚马逊推出了一款物联网操作系统，将AWS服务整合到其FreeRTOS系统中，并集成了无线连接。 、安全、OTA 和其他功能计划于 2017 年推出。

Amazon FreeRTOS 内核简单、轻量、可靠且可移植。 Amazon FreeRTOS 版本提供了与 AWS 相关的软件库，使用户能够更轻松地将 IoT 功能集成到其提供的软件中，V1.2 协议使设备能够安全地连接到云。

此外，Amazon FreeRTOS 设备可以直接连接到 AWS IoT Core 等云服务，您还可以连接到 AWS Greengrass 等本地边缘服务。

3. LiteOS

LiteOS是华为推出的一款轻量级物联网操作系统，适配多种通用MCU和NB-IoT集成开发套件，专为物联网领域打造，符合BSD-3许可协议，可广泛应用于智能家居、个人穿戴、车联网、城市公共服务、制造等领域。 >

4 . RT-Thread

RT-Thread 诞生于 2006 年。使用 C 语言开发的物联网操作系统。

RT-Thread 有完整版本和 Nano 版本，适用于资源受限的微控制器 (MCU) 系统，具有简单易用的工具，仅需要 3KB 的空间。 Flash和1.2KB的RAM内存资源可以提取NANO内核版本。 另一方面，资源相对丰富的物联网设备可以使用RT。- Thread完整版使用在线软件包管理和系统配置工具，可以实现直观快速的模块调整，无缝导入丰富的软件功能包，并可以实现更复杂的功能集成。

5. Linux

人们通常所说的Linux通常指的是Linux内核。 ，内核并不是唯一完整的操作系统。 事实上，Linux 是一个开源、自由分发、类 Unix 的操作系统。 它是一个基于POSIX的、多用户、多任务操作系统，支持多线程和多CPU核心。 通常讨论的Linux系统包括Linux内核、GNU项目组件和应用程序（数据库、网络、图形界面、音频等）。

Linux 内核最初是由 Linus Torvalds 在赫尔辛基大学就读时出于个人爱好而创建的。 当时，他发现用于教育目的的 UNIX 操作系统 Minix 的迷你版本很难使用，因此他决定开发自己的操作系统。 自Linus Torvalds于1991年底发布Linux内核0.02版以来，世界各地的开源爱好者共同努力推进Linux系统的发展。

Linux 徽标和吉祥物是一只名为 Tux -Torvalds" Unix 的企鹅。

一个典型的 Linux 系统结构为：

据统计，Linux诞生至今已经发展了30多年，广泛应用于服务器、桌面操作系统、嵌入式、云计算、大数据等领域，在全球服务器市场中占据主导地位。 Linux 已经在桌面操作系统领域占据了 75% 以上的市场份额。，基于Linux的典型操作系统是Ubuntu操作系统。 虽然它的普及程度还远远落后于Windows，但仍然足以满足你日常的办公和娱乐需求。 Android系统的最底层，即谷歌推出的手机操作系统，也基于Linux进行了修改。

Linux除了广泛应用于服务器、大数据、人工智能等领域之外，在本土物联网操作系统广泛使用之前，也是最流行的物联网操作系统。是一种广泛使用的操作系统。 应用。 。 Linux系统一般都比较大。 许多开源组织和商业公司都对Linux进行了大幅调整，以适应物联网领域的应用场景。 RT Linux 和 uClinux 是两种流行的基于 Linux 的物联网操作系统。

RT Linux（实时Linux）

最初由V. Yodaiken 开发。 新墨西哥矿业与技术学院，现已被 WindRiver 收购。 RT Linux 对 Linux 内核代码进行了一些更改，将 Linux 本身和 Linux 内核中的任务视为低优先级任务，并将负责 IoT 应用程序的实时任务作为最高优先级任务运行。 这样，既可以享受Linux丰富的软硬件生态系统的便利，又可以满足业务层的实时需求。

uClinux（微控Linux）

uClinux是Lineo的旗舰产品，是嵌入式Linux的开源模型。 它源自Linux 2.0/2.4内核，继承了Linux的大部分特性。 它专门针对没有 MMU（内存管理单元）的 CPU，并为嵌入式系统做了很多小型化工作。 通常用于内存或闪存较少的嵌入式操作系统。 GNU通用许可证的保证使得运行uClinux操作系统的用户可以使用几乎任何版本的Linux。用户体验 API 函数。 定制和优化创建了高度优化且紧凑的嵌入式Linux。 优点包括体积小、稳定、优秀的可移植性、优秀的网络能力、对各种文件系统的完整支持以及丰富的API功能。

6. AliOS Things

AliOS Things是阿里巴巴于2017年针对物联网领域推出的。它已经开始了。 该轻量级操作系统专门用于构建云集成的物联网基础设施。 具有极致性能、极简开发、云集成、丰富组件、安全防护等关键特性。 还支持终端设备接入阿里云物联网平台。 目前广泛应用于智能家居、智慧城市、智能制造、新出行等领域。 从开始到现在，我们经历了几个阶段，主要如下图所示。

AliOS Things V1.1于2017年正式发布，除了rhino。它被发布于。 AliOS Things为物联网行业而生，它还集成了TEE安全组件和常用的MQTT/CoAP等协议，非常适合物联网行业。 2019年2月，AliOS Things开始支持RISC-V架构芯片，增加电源管理功能，为低功耗应用场景奠定基础。 OTA增量升级旨在解决物联网系统升级缓慢的问题。 该方案大大提高了系统升级的效率。 2020年4月，V3.1版本正式发布。 该版本设计了应用程序开发框架，引入了基于组件的开发模型。 其中，值得一提的是用于实时传输的RTP协议以及防止HTTP网络劫持HTTPDNS协议的能力，为物联网增添了新的安全级别。 2021年5月，AliOS Things正式发布V3.3版本。 该版本实现了基于 Elastic Core 的工作构建块开发解决方案，并支持 Python 和 Java。使用脚本开发轻量级应用程序的新模型。 AliOS Things采用分层架构和组件结构，如下图所示。

AliOS Things lite应用开发模式自推出以来得到了开发者的大力支持，现已智能应用于应用。 房屋。 广泛应用于智能工业、智慧农业等行业，使得使用JS/Python轻松开发智能硬件成为可能。