物聯(lián)網(wǎng)的八大操作系統(tǒng)

科技行業(yè)將大量的時間花在致力于物聯(lián)網(wǎng)熱潮。營利性科技公司和開源社區(qū)成員都在宣傳各自的操作系統(tǒng)，標(biāo)榜自己是適合眾多物聯(lián)網(wǎng)用途的那種操作系統(tǒng)。而事實上，不是每種操作系統(tǒng)都很適合每一個物聯(lián)網(wǎng)用途。正由于如此，物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)領(lǐng)域會具有一定的多樣性。

物聯(lián)網(wǎng)和操作系統(tǒng)這個話題出現(xiàn)在IT界時，你常常聽到“嵌入式操作系統(tǒng)”這個術(shù)語與“實時操作系統(tǒng)”(RTOS)互換使用。但實際上，一些嵌入式操作系統(tǒng)有實時功能，另一些則沒有這種功能。

真正的RTOS物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要處理數(shù)據(jù)時沒有緩沖延遲。RTOS的好處包括：能夠?qū)崿F(xiàn)多任務(wù)處理，能夠調(diào)度和優(yōu)先處理任務(wù)，還能夠管理資源在多個任務(wù)之間的共享。這種操作系統(tǒng)通常用于比較復(fù)雜的航空、工業(yè)和醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備中。

另一方面，我們又有不大復(fù)雜，不過仍功能齊全的操作系統(tǒng)，它們有另外的好處：功耗比較低，對資源的要求也比較低，比如處理能力和內(nèi)存。十之八九，諸如此類的操作系統(tǒng)的增長率會超過RTOS，至少對第一代物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來說是這樣。

我們將介紹八種不同的操作系統(tǒng)，我們認(rèn)為它們將驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)。雖然有許多替代操作系統(tǒng)沒有介紹，但本文代表了一系列廣泛的操作系統(tǒng)功能，既有一些開源操作系統(tǒng)，也有一些商用操作系統(tǒng)。最后，它們體現(xiàn)了可支持一切設(shè)備的操作系統(tǒng)：從衛(wèi)星、聯(lián)網(wǎng)冰箱，一直到嵌入在手表和衣服中的智能技術(shù)。

不妨看一看諸多操作系統(tǒng)及其周圍的公司/社區(qū)。最后說說你認(rèn)為哪些操作系統(tǒng)會給物聯(lián)網(wǎng)帶來最大的影響，或者你是否認(rèn)為我們漏掉了一兩種應(yīng)該榜上有名的操作系統(tǒng)。

RIOT OS

RIOT OS是一種開源社區(qū)項目，自2008年以來就啟動了。RIOT能夠在眾多平臺上運(yùn)行，包括嵌入式設(shè)備和PC(以及數(shù)量眾多的極其流行的傳感器/致動器板卡)，而且擁有易于使用的API。該操作系統(tǒng)因用電量和資源需求方面能夠做到高效而家喻戶曉。

Windows 10 For IoT

微軟的最新款嵌入式操作系統(tǒng)名為Windows 10 for IoT。這面大旗下還有三個子操作系統(tǒng)，視你的要求而定。第一個是Windows 10 for IoT Mobile，它支持ARM架構(gòu)。下一個是Windows 10 for IoT Core，它支持Raspberry Pi和英特爾凌動。最后一個是Windows 10 for IoT Enterprise――這多少有點像功能完備的Windows 10 Enterprise，但僅限于只運(yùn)行單一應(yīng)用程序。

由于Windows 10 for IoT是全新產(chǎn)品，它在用戶群和經(jīng)驗豐富的開發(fā)者方面顯然落后于其他許多物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)。話雖如此，這款操作系統(tǒng)大有潛力――如果你想在內(nèi)部開發(fā)應(yīng)用程序，更是如此。最終，那些習(xí)慣于使用Visual Studio和Azure物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，針對Windows從事開發(fā)工作的人會被整套的Windows 10 for IoT方案吸引過去。

WindRiver VxWorks

WindRiver的VxWorks可能是如今使用的最流行的商用ROTS。它提供了一款可靠的操作系統(tǒng)，又具有高度的靈活性。VxWorks還提供了許多安全功能，這些功能對需要它們的物聯(lián)網(wǎng)項目來說至關(guān)重要。VxWorks在工業(yè)、醫(yī)療和航空等領(lǐng)域的名氣很大，因為它是少數(shù)幾家滿足必要的認(rèn)證要求、以便用于那些行業(yè)的RTOS廠商之一。

谷歌Brillo

谷歌在去年秋季的谷歌I/O大會上宣布，打算推出Brillo，進(jìn)軍嵌入式操作系統(tǒng)市場。面向基于安卓的嵌入式操作系統(tǒng)的開發(fā)平臺很合適在編寫安卓應(yīng)用程序方面有著扎實背景的那些人。Brillo使用一種名為Weave的通信協(xié)議。這意味著，智能設(shè)備沒必要非得將嵌入式安卓作為其操作系統(tǒng)――它們只要能夠使用Weave進(jìn)行通信就可以。這為一大批廠商將Weave集成到物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品當(dāng)中敞開了大門，最終讓這些產(chǎn)品能夠與Brillo。

ARM Mbed OS

ARM在開發(fā)自己的開源嵌入式操作系統(tǒng)，名為mbed OS。由于它是由ARM開發(fā)的，所以ARM是唯一支持的架構(gòu)。話雖如此，預(yù)計該操作系統(tǒng)會在智能家居和可穿戴式設(shè)備這兩個物聯(lián)網(wǎng)細(xì)分市場大放異彩。這款操作系統(tǒng)有別于另外許多的嵌入式操作系統(tǒng)，原因在于它是單線程，而不是多線程。ARM表示，它認(rèn)為這對該操作系統(tǒng)能夠在尺寸最小、功耗最低的設(shè)備上運(yùn)行而言必不可少。如果物理尺寸和電池使用時間至關(guān)重要，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備最后可能會在mbed OS上運(yùn)行。

Embedded Apple iOS和OS X

雖然蘋果還沒有在如今的物聯(lián)網(wǎng)市場扮演重要角色，但是它肯定會很快扮演這種角色。到目前為止，蘋果已采用了其操作系統(tǒng)平臺的變種，開發(fā)了多款物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，比如蘋果電視、CarPlay(借助BlackBerry QNX)和蘋果手表。

展望未來，預(yù)計蘋果會繼續(xù)使用其iOS，并改動OS X，那樣它可以在物聯(lián)網(wǎng)端點設(shè)備上更精簡、更高效地運(yùn)行。開發(fā)人員可以使用諸如最近發(fā)布的HomeKit之類的工具，這種框架用來構(gòu)建控制家庭自動化設(shè)備的應(yīng)用程序。

Nucleus RTOS

Nucleus RTOS是Mentor Graphics公司開發(fā)的一種嵌入式操作系統(tǒng)。這家公司聲稱，其軟件目前在30多億個設(shè)備上運(yùn)行，這是個相當(dāng)龐大的安裝群。該操作系統(tǒng)為眾多嵌入式架構(gòu)提供了有力的支持，在汽車、醫(yī)療、公用事業(yè)、工業(yè)和消費(fèi)類電子產(chǎn)品等行業(yè)垂直領(lǐng)域大受歡迎。

Green Hills Integrity

不過另一種由來已久的商用RTOS解決方案是Green Hills的Integrity。它在航空/國防、汽車、工業(yè)和醫(yī)療等垂直領(lǐng)域展開激烈的競爭。該公司還繼續(xù)在面向消費(fèi)者的物聯(lián)網(wǎng)市場大受歡迎，這歸功于它一向以來憑借性能、安全和可靠性博得了人氣和美名。

結(jié)束語

不像PC、平板電腦和智能手機(jī)領(lǐng)域，可能不會只有那么幾種操作系統(tǒng)主導(dǎo)整個物聯(lián)網(wǎng)市場。相反，我們將不得不面對幾十種流行的選擇，它們各自有特定的優(yōu)缺點。本文介紹的八種操作系統(tǒng)表明了廣泛的選擇余地以及它們可能用于哪些領(lǐng)域。