Zephyr物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)在開源管理模式下更加靈活易用

物聯(lián)網(wǎng)在不斷向前演進(jìn)，設(shè)備種類越來(lái)越多，設(shè)備數(shù)量爆發(fā)式增長(zhǎng)，根據(jù)HS Markit和Bain & Company的最新數(shù)據(jù)，預(yù)計(jì)到2020年全球互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將超過(guò)307億個(gè)，而到2025年該數(shù)字將增長(zhǎng)至754億個(gè)。伴隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類和數(shù)量的增加，開發(fā)者需要找到與產(chǎn)品匹配的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，并維護(hù)其不斷更新滿足多種應(yīng)用的需求。這樣的操作系統(tǒng)在哪里?

就在2016年2月，Linux基金會(huì)聯(lián)合其合作伙伴一起推出了Zephyr項(xiàng)目，如今已經(jīng)一周年了。它可以讓開發(fā)者在高度成功的Linux平臺(tái)上建模。Zephyr項(xiàng)目是一個(gè)模塊化、可擴(kuò)展的平臺(tái)，它專門為需要互連且資源受限的小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而開發(fā)。關(guān)于代碼，很多用戶可能認(rèn)為全部來(lái)自Linux，其實(shí)不然。這款開源操作系統(tǒng)實(shí)際上不包括Linux的代碼，而是基于英特爾收購(gòu)的Wind River Rocket IoT OS技術(shù)，支持多種架構(gòu)，以安全性為本構(gòu)建的。它可以集成第三方庫(kù)和嵌入式設(shè)備，以滿足設(shè)計(jì)者的定制化需求，讓系統(tǒng)更靈活。同時(shí)，模塊化設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)者可以自由選擇打開或者關(guān)閉某些應(yīng)用。

支持多種架構(gòu)和無(wú)線連接方式，全面支持開發(fā)者設(shè)計(jì)

很多操作系統(tǒng)都是針對(duì)特定的架構(gòu)，而Zephyr物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)針對(duì)的是一系列較小硬件設(shè)備，包括Arduino和ARM SoC，并能夠作為通用操作系統(tǒng)為它們提供服務(wù)。專家強(qiáng)調(diào)， “這一點(diǎn)不像很多其他功能有限或者高度專業(yè)化的RTOS。” Zephyr項(xiàng)目為資源受限設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化，其內(nèi)核可以運(yùn)行于小到8KB，大到512KB的系統(tǒng)，使用缺省配置或裁剪配置，并且能夠針對(duì)特殊設(shè)備啟用或者禁用任意數(shù)量的功能。內(nèi)核目前支持多種架構(gòu)，包括ARM-Cortex-Mx，英特爾x86，ARC，新思 Nios 2和RISC-V。除了支持MQTT和SSL， Zephyr通過(guò)合并Contiki RTOS開發(fā)了一個(gè)原生的、優(yōu)化過(guò)的IPv4/IPv6協(xié)議棧。此外，Zephyr還包括一個(gè)完整的藍(lán)牙低功耗控制器和一個(gè)基于TinyCrypt的加密庫(kù)。

開源精神吸引多家重量級(jí)企業(yè)加入

說(shuō)到開源，用戶首先會(huì)想到Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)者不僅可以免費(fèi)獲取更多資源，同時(shí)自己也可以對(duì)系統(tǒng)發(fā)展作出貢獻(xiàn)，因此Linux一直受到開發(fā)者的熱捧。Zephyr項(xiàng)目也是開源系統(tǒng)，

與很多基于功能區(qū)分的新興RTOS和開源物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)有所區(qū)別，Zephyr參照了Linux的模式，強(qiáng)調(diào)其開源管理和授權(quán)模式，及基于社區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)為主的平臺(tái)優(yōu)勢(shì)。

為了進(jìn)行有序的管理，Zephyr項(xiàng)目建立了一個(gè)管理模式來(lái)決定其策略和發(fā)展方向。設(shè)立了兩個(gè)級(jí)別的會(huì)員：鉑金會(huì)員和銀牌會(huì)員。鉑金會(huì)員有一個(gè)董事會(huì)席位，可以決定項(xiàng)目的總體方向，銀牌會(huì)員的代表是經(jīng)過(guò)投票決定的。建立管理和發(fā)展模式的目標(biāo)是保持其輕量級(jí)和靈活性，并利用開源開發(fā)的成熟方法。早期的會(huì)員包括英特爾公司、恩智浦半導(dǎo)體公司(已被高通收購(gòu))和美國(guó)新思科技公司，成立一年中又吸引了Linaro、Runtime.io和Nordic半導(dǎo)體的加入。

開源模式受到多方肯定，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大

開源模式不僅吸引多家重量級(jí)公司加入Zephyr項(xiàng)目，成為會(huì)員，而且得到大量開發(fā)者的支持。他們肯定了開源分享精神，同時(shí)支持Zephyr項(xiàng)目在開源模式下繼續(xù)發(fā)展。

恩智浦半導(dǎo)體物聯(lián)網(wǎng)安全總監(jiān)Geoff Thorpe表示，“Zephyr的代碼不都是新的，但是當(dāng)你看物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)時(shí)，不管是商業(yè)開源還是閉源，你會(huì)看到它們的社區(qū)和管理模式無(wú)法持續(xù)20多年在更大、更復(fù)雜的，像服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的計(jì)算空間取得成功。相對(duì)于現(xiàn)有的一些IoT OS，Zephyr項(xiàng)目的管理模式和授權(quán)從根本上來(lái)講是全新的。”

Linaro是一個(gè)工程師組織，專門針對(duì)ARM架構(gòu)研發(fā)開源軟件和工具。LITE技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)Kumar Gala (Linaro物聯(lián)網(wǎng)嵌入式團(tuán)隊(duì))指出，“物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)市場(chǎng)目前仍然高度碎片化，新興產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，Zephyr物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的管理模式承諾更大的穩(wěn)定性和持久力。Linaro代表了很多ARM SoC供應(yīng)商，喜歡Zephyr項(xiàng)目的’精英管理’結(jié)構(gòu) – 即由能力和貢獻(xiàn)決定領(lǐng)導(dǎo)力或影響力，可以推廣真正的開源精神，它允許任何人貢獻(xiàn)內(nèi)容、修改代碼，而不是一兩個(gè)人或者一兩個(gè)獨(dú)立的公司來(lái)管理。”

“它在以真正的開源方式開發(fā)代碼，我們并沒有看到大量的物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目采用這種方式。”Gala強(qiáng)調(diào)，“這里，你看到來(lái)自各種類型的貢獻(xiàn)，從愛好者，到小公司，到半導(dǎo)體公司。很多IoT項(xiàng)目來(lái)自大學(xué)，之后他們?cè)噲D圍繞項(xiàng)目建立社區(qū)。”

英特爾物聯(lián)網(wǎng)開源市場(chǎng)兼Zephyr項(xiàng)目市場(chǎng)主席Sara Sarmiento坦言，“Zephyr操作系統(tǒng)正在培育這種精英模式，通過(guò)輕體量管理模式，結(jié)合兩個(gè)廣泛的開源社區(qū)概念：鼓勵(lì)會(huì)員公司之外的貢獻(xiàn)者參與，并且聽取社區(qū)的需求，確保項(xiàng)目不斷創(chuàng)新。同時(shí)，開源管理模式在業(yè)界非常出名，我們會(huì)采取行動(dòng)繼續(xù)加強(qiáng)。”

從技術(shù)角度來(lái)看，開源社區(qū)方式也具有可取之處，因?yàn)樗沟醚邪l(fā)者可以利用其他人的工作成果，而不是從頭重復(fù)開發(fā)—這在微控制器世界是一個(gè)司空見慣的場(chǎng)景，恩智浦的Thorpe說(shuō)，“工程師不再專注于圍繞RTOS本身，Zephyr的方式解放了開發(fā)者，讓他們?nèi)ピ谄渌I(lǐng)域創(chuàng)新，這有助于競(jìng)爭(zhēng)中的差異化。”

“Zephyr項(xiàng)目是要或多或少解決物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)需求，從這個(gè)意義上說(shuō)它是一個(gè)反分化器。”Thorpe表示，“但是這也意味著開發(fā)者能夠在更高的層次上進(jìn)行差異化開發(fā)，而不需要在艱難的技術(shù)層面重復(fù)投入。”