极简 IoT 开源操作系统

　　操作系统，英文名 operating system，简称：OS，是一种系统软件，位于计算机硬件和应用程序中间的一层，管理硬件和软件资源，为计算机程序提供相关服务。

　　所有的计算机程序包括应用程序或者固件，都需要操作系统支持。

　　1.微控制器和处理器

　　微控制器 - 微控制器英文写法是 Microcontroller Unit，简写为MCU。微控制器是将计算机运行所需要的一些资源(如ROM、RAM、I/O、定时器、ADC、DAC等)集成到了一个芯片上，可称之为单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)，俗称为单片机。因软件存放在微控制器的存储器中，与硬件紧密配合使用，又称之为嵌入式微控制器(Embedded Microcontroller Unit，EMCU)。

　　

 

　　处理器 - 处理器又称为中央处理器(CPU，Central Processing Unit)，处理器一般需要依赖外部的硬盘或存储介质进行运行，系统资源丰富、复杂。是计算机、电脑、平板和手机等的核心。

　　根据处理性能的不同，运行的操作系统也有所不同。微控制器多运行实时操作系统(RTOS)，对任务时间性要求比较高。处理器多运行Windows、Linux、Android、iOS等操作系统，对任务处理能力要求比较高。

　　2.操作系统

　　操作系统，英文名 operating system，简称：OS，是一种系统软件，位于计算机硬件和应用程序中间的一层，管理硬件和软件资源，为计算机程序提供相关服务。所有的计算机程序包括应用程序或者固件，都需要操作系统支持。

　　一般来说，操作系统通常具有以下功能：进程管理、中断、内存管理、文件系统、设备驱动、网络、安全、输入输出系统。

　　

 

　　3.开源操作系统

　　开源操作系统(open source operating system) ，是指源代码公开的操作系统软件，遵循开源协议进行使用、编译和再发布。在遵守相关开源协议的前提下，任何人都可以免费使用，随意控制软件的运行方式。开源操作系统最大的特点就是开放源代码和自由定制。下面列举开源操作系统的一些优势：

　　易理解：开源操作系统源代码公开，开发人员更容易查看理解代码，获取相关知识。

　　公开透明：操作系统漏洞和缺陷更容易曝光，同时代码的开发和维护也是公开的。

　　可定制：用户可以根据需求，依照不同的硬件平台和应用场景进行定制。

　　低成本：无商业版权费，节省了相关开发管理和人力投入成本。

　　可持续：即使之前开发的公司因为各种原因无法支持，依靠开源社区广大的开发人员的参与，系统还可以持续维护下去。

　　集思广益：因为开源操作系统公开，可以让更多的开发者参与开发，集中更多的智慧和想法。

　　

 

　　4.物联网 & 开源操作系统

　　对于物联网发展而言，“碎片化”是主要的问题，其中芯片、传感器、通信协议、应用场景千差万别，“山头林立”。比如无线通信标准，就有蓝牙、Wi-Fi、ZigBee、PLC、Z-Wave、RF、Thread、Z-Wave、NFC、UWB、LiFi、NB-IoT、LoRa等等。很明显，技术方案不统一，体系结构不一致，阻碍了物联网的发展，也局限了互联互通的范围。

　　然而，各种操作系统可以支持不同的硬件、通信标准、应用场景。开源，有利于打破技术障碍和壁垒，提高互操作性和可移植性，减小开发成本，同时也适合开源社区的开发人员参与进来。

　　

 

　　操作系统，是物联网中一个十分关键的环节，而开源更佳助推了物联网的开放和发展。目前，开源操作系统在物联网中的应用已经十分广泛，以后也必将在物联网中扮演越来越重要的角色。

　　一般地，对实时性控制要求比较高的应用MCU用不到RTOS，如电机控制等。而随着物连接到网络的发展，对通信协议有了新的需求，RTOS就可以比较好地对通信进行管理。物联网操作系统没有严格的定义，可以将物联网操作系统特性，简单地概况如下：

　　连接 - 互联互通、互操作性

　　安全 - 设备安全、通信安全、数据安全

　　能效 - 设备能耗管理

　　通信 - 支持通信协议，如低功耗蓝牙、以太网、Thread、 Wi-Fi、Zigbee、6LoWPAN、LPWAN(LoRa、NB-IoT…)等等

　　标准 - 开放标准，开放的标准有利于设备的互联互通