物聯網開發|如何選擇一款適合你的物聯網操作系統？

隨著物聯網產業的迅猛發展，物聯網設備的種類和數量也隨之快速增長。據 Gartner 預測，到 2020 年全球物聯網設備將超過 260 億個，物聯網市場規模將達到 1.9 萬億美元。與傳統的 IT領域不一樣，物聯網設備分布在各個不同領域，功能和形態各不相同，這對物聯網提出了巨大的挑戰。

嵌入式系統成為關鍵因素

物聯網依靠互聯網完成信息的傳遞，嵌入式系統的加入使得信息傳遞更具有專用性。在物聯網出現前，嵌入式系統已經有 30 多年的發展歷史，但一直隱藏在幕后。自從物聯網上升為國家戰略后，嵌入式系統也從后臺走向前臺。

一提到嵌入式操作系統，自然繞不開嵌入式 Linux 操作系統。嵌入式Linux 是將Linux操作系統進行裁剪修改，使之能在嵌入式計算機系統上運行。它性能優異，軟件移植容易，代碼開放，有許多應用軟件支持。但也具有難以彌補的缺陷，Linux有著復雜的內核，軟硬件成本高，功耗高。

因為上述缺陷，在對實時性要求比較高，成本控制比較嚴格或者低功耗應用等物聯網場合，常常會使用實時操作系統RTOS（實時操作系統，英文全稱 Real-time operating system）。

與 RTOS 相對應的是 TSOS（分時操作系統，英文全稱 Time Sharing Operating System），我們所熟知的 Windows、Linux、Unix 都屬于 TSOS。

RTOS 在問世之初是因為早期 CPU 任務切換開銷過大，隨著工業和物聯網的發展，許多特殊場景重要任務執行優先度極高。因此，利用實時操作系統可以避免頻繁切換任務浪費的 CPU 時間，并且能滿足一些實時要求較高的場景。

當然，RTOS 不僅僅具有實時性這一特征，從本質上說，它還是一款操作系統。為了滿足物聯網設備的輕量化需求，RTOS 普遍來說都擁有極小的體積、極低的功耗和極高的啟動速度，并提供豐富的組件、工具鏈和社區。

RTOS面臨的挑戰與應運而生的IoT OS

在 RTOS 領域中，占據半壁江山的是發源于美國的 FreeRTOS ， TI、飛思卡爾、Atmel、ST 等國外半導體大廠均選擇其作為默認搭載的嵌入式操作系統。除FreeRTOS 外，還有 uC/OS、RTX 、QNX、VxWorks等 RTOS 在國外也較為流行。

物聯網的蓬勃發展，對傳統嵌入式操作系統提出了新的要求和挑戰。FreeRTOS和uC/OS 等傳統的 RTOS ，僅是一個內核，沒有上層組件。很難滿足對于聯網、存儲、安全、低功耗等多方面的需求，企業基于 RTOS 內核開發軟件的周期也頗為冗長。

物聯網對設備開發、運營模式和產業格局產生了全面的沖擊和顛覆。設備聯網使得終端開發的難度大幅增加，碎片化又造成產業資源的巨大浪費。一款標準化的、帶有豐富中間層組件的操作系統（IoT OS），將極大程度上解決以上問題。

物聯網時代，IoT OS 已經成為大勢所趨，其戰略價值和地位與嵌入式時代的 RTOS 內核不可同日而語。它是一個軟件平臺，是所有終端接入云端的入口。國內外巨頭都在紛紛布局并重金投入。

RT-Thread小而美的國產物聯網操作系統

RT-Thread 系統完全開源，它不僅僅有一個實時系統內核，還具備豐富的中間層組件，包括如文件系統、圖形庫等較為完整的中間件組件，具備低功耗、安全、通信協議支持和云端連接能力的軟件平臺。伴隨著物聯網的興起和發展，RT-Thread 正演變成為一個功能強大、組件豐富、開發簡易、高可擴展性和高安全性的 IoT OS。

RT-Thread 軟件架構

RT-Thread 的軟件架構包含以下幾部分：

RT-Thread  內核：RT-Thread 的核心部分，跨硬件平臺是使用 RT-Thread 的最大好處之一。RT-Thread 支持所有主流的 CPU 架構，如 ARM、RISC-V、MIPS、Xtensa、X86等，支持幾百款的 MCU 、無線連接芯片和應用處理器。通過設計科學的設備框架，實現上層應用和下層硬件（包括主控芯片、傳感器、無線連接芯片等）無關，一次開發，跨平臺部署。

RT-Thread  平臺：基于 RT-Thread 內核之上的上層軟件，長期的積累發展，使得 RT-Thread 擁有完善的軟件生態。兼容 POSIX 接口標準，使得 Linux 應用的移植變得輕而易舉；支持 CMSIS、Web Socket 等各種主流軟件接口、協議。支持業界主流的開發工具，GCC、IAR、Kail 等。

基于優異的軟件架構，RT-Thread 能實現最佳的松耦合、模塊化，即可應用于最小 MCU 系統（例如一個傳感器節點），也可輕松擴展到聯網設備和高端智能設備（例如采用 Coretex-A7 的智能音箱、雙核 A9 的風機控制設備）。

RT-Thread  軟件包、中間件：具有完備的中間層組件，幾乎覆蓋物聯網行業所需的所有基礎軟件，如文件系統、低功耗管理、網絡協議、音頻框架、主流 IoT 云的 SDK 等，這也是開發者青睞，選擇 RT-Thread 的最重要原因之一。去年推出的軟件包生態，也正在蓬勃發展，目前已經有接近 200 個覆蓋各個品類的開源軟件包，供開發者使用。軟件包生態對于一個操作系統的選擇至關重要，因為這些軟件包具有很強的重用性，模塊化程度很高，極大地方便應用開發者在最短時間內，打造出自己想要的系統。

基于RT-Thread的京東智聯云物聯網操作系統

京東智聯云基于 RT-Thread 推出了物聯網操作系統，包含RT-Thread 為京東云定制的服務組件，內置京東智聯云物聯網服務和協議，提供包括配網、設備控制、OTA 升級、安全認證及策略等全套物聯網服務，極大提升了產品接入效率，增強安全性。可廣泛應用于智能家居、智慧城市、智慧工業等物聯網領域，是產品智能升級和接入京東智聯云的不二選擇。

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