物联网 *** 作系统与传统的个人计算机 *** 作系统和智能手机类 *** 作系统不同，它具备物联网应用领域内的一些独特特点，现说明如下。
物联网 *** 作系统内核的特点
1、内核尺寸伸缩性强，能够适应不同配置的硬件平台。比如，一个极端的情况下，内核尺寸必须维持在10K以内，以支撑内存和CPU性能都很受限的传感器，这时候内核具备基本的任务调度和通信功能即可。在另外一个极端的情况下，内核必须具备完善的线程调度、内存管理、本地存储、复杂的网络协议、图形用户界面等功能，以满足高配置的智能物联网终端的要求。这时候的内核尺寸，不可避免的会大大增加，可以达到几百K，甚至M级。这种内核尺寸的伸缩性，可以通过两个层面的措施来实现：重新编译和二进制模块选择加载。重新编译措施很简单，只需要根据不同的应用目标，选择所需的功能模块，然后对内核进行重新编译即可。这个措施应用于内核定制非常深入的情况下，比如要求内核的尺寸达到10K以下的场合。而二进制模块选择加载，则用在对内核定制不是很深入的情况。这时候维持一个 *** 作系统配置文件，文件里列举了 *** 作系统需要加载的所有二进制模块。在内核初始化完成后，会根据配置文件，加载所需的二进制模块。这需要终端设备要有外部存储器(比如硬盘、Flash等)，以存储要加载的二进制模块;
2、内核的实时性必须足够强，以满足关键应用的需要。大多数的物联网设备，要求 *** 作系统内核要具备实时性，因为很多的关键性动作，必须在有限的时间内完成，否则将失去意义。内核的实时性包涵很多层面的意思，首先是中断响应的实时性，一旦外部中断发生， *** 作系统必须在足够短的时间内响应中断并做出处理。其次是线程或任务调度的实时性，一旦任务或线程所需的资源或进一步运行的条件准备就绪，必须能够马上得到调度。显然，基于非抢占式调度方式的内核很难满足这些实时性要求;
3、内核架构可扩展性强。物联网 *** 作系统的内核，应该设计成一个框架，这个框架定义了一些接口和规范，只要遵循这些接口和规范，就可以很容易的在 *** 作系统内核上增加新的功能的新的硬件支持。因为物联网的应用环境具备广谱特性，要求 *** 作系统必须能够扩展以适应新的应用环境。内核应该有一个基于总线或树结构的设备管理机制，可以动态加载设备驱动程序或其它核心模块。同时内核应该具备外部二进制模块或应用程序的动态加载功能，这些应用程序存储在外部介质上，这样就无需修改内核，只需要开发新的应用程序，就可满足特定的行业需求;
4、内核应足够安全和可靠。可靠性就不用说了，物联网应用环境具备自动化程度高、人为干预少的特点，这要求内核必须足够可靠，以支撑长时间的独立运行。安全对物联网来说更加关键，甚至关系到国家命脉。比如一个不安全的内核被应用到国家电网控制当中，一旦被外部侵入，造成的影响将无法估量。为了加强安全性，内核应支持内存保护(VMM等机制)、异常管理等机制，以在必要时隔离错误的代码。另外一个安全策略，就是不开放源代码，或者不开放关键部分的内核源代码。不公开源代码只是一种安全策略，并不代表不能免费适用内核;
5、节能省电，以支持足够的电源续航能力。 *** 作系统内核应该在CPU空闲的时候，降低CPU运行频率，或干脆关闭 CPU。对于周边设备，也应该实时判断其运行状态，一旦进入空闲状态，则切换到省电模式。同时， *** 作系统内核应最大程度的降低中断发生频率，比如在不影响实时性的情况下，把系统的时钟频率调到最低，以最大可能的节约电源。
物联网 *** 作系外围模块的特点
外围模块指为了适应物联网的应用特点， *** 作系统应该具备的一些功能特征，比如远程维护和升级等。同时也指为了扩展物联网 *** 作系统内核的功能范围，而开发的一些功能模块，比如文件系统、网络协议栈等。物联网 *** 作系统的外围模块(或外围功能)应该至少具备下列这些：
1、支持 *** 作系统核心、设备驱动程序或应用程序等的远程升级。远程升级是物联网 *** 作系统的最基本特征，这个特性可大大降低维护成本。远程升级完成后，原有的设备配置和数据能够得以继续使用。即使在升级失败的情况下， *** 作系统也应该能够恢复原有的运行状态。远程升级和维护是支持物联网 *** 作系统大规模部署的主要措施之一;
2、支持常用的文件系统和外部存储。比如支持FAT32/NTFS/DCFS等文件系统，支持硬盘、USB stick、Flash、ROM等常用存储设备。在网络连接中断的情况下，外部存储功能会发挥重要作用。比如可以临时存储采集到的数据，再网络恢复后再上传到数据中心。但文件系统和存储驱动的代码，要与 *** 作系统核心代码有效分离，能够做到非常容易的裁剪;
3、支持远程配置、远程诊断、远程管理等维护功能。这里不仅仅包涵常见的远程 *** 作特性，比如远程修改设备参数、远程查看运行信息等。还应该包涵更深层面的远程 *** 作，比如可以远程查看 *** 作系统内核的状态，远程调试线程或任务，异常时的远程dump内核状态等功能。这些功能不仅仅需要外围应用的支持，更需要内核的天然支持;
4、 支持完善的网络功能。物联网 *** 作系统必须支持完善的TCP/IP协议栈，包括对IPv4和IPv6的同时支持。这个协议栈要具备灵活的伸缩性，以适应裁剪需要。比如可以通过裁剪，使得协议栈只支持IP/UDP等协议功能，以降低代码尺寸。同时也支持丰富的IP协议族，比如Telnet/FTP/IPSec/SCTP等协议，以适用智能终端和高安全可靠的应用场合;
5、对物联网常用的无线通信功能要内置支持。比如支持GPRS/3G/HSPA/4G等公共网络的无线通信功能，同时要支持Zigbee/NFC/RFID等近场通信功能，支持WLAN/Ethernet等桌面网络接口功能。这些不同的协议之间，要能够相互转换，能够把从一种协议获取到的数据报文，转换成为另外一种协议的报文发送出去。除此之外，还应支持短信息的接收和发送、语音通信、视频通信等功能;
6、内置支持XML文件解析功能。物联网时代，不同行业之间，甚至相同行业的不同领域之间，会存在严重的信息共享壁垒。而XML格式的数据共享可以打破这个壁垒，因此XML标准在物联网领域会得到更广泛的应用。物联网 *** 作系统要内置对XML解析的支持，所有 *** 作系统的配置数据，统一用XML格式进行存储。同时也可对行业自行定义的XML格式进行解析，以完成行业转换功能;
7、支持完善的GUI功能。图形用户界面一般应用于物联网的智能终端中，完成用户和设备的交互。GUI应该定义一个完整的框架，以方便图形功能的扩展。同时应该实现常用的用户界面元素，比如文本框、按钮、列表等。另外，GUI模块应该与 *** 作系统核心分离，最好支持二进制的动态加载功能，即 *** 作系统核心根据应用程序需要，动态加载或卸载GUI模块。GUI模块的效率要足够高，从用户输入确认，到具体的动作开始执行之间的时间(可以叫做click-launch时间)要足够短，不能出现用户点击了确定、但任务的执行却等待很长时间的情况;
8、支持从外部存储介质中动态加载应用程序。物联网 *** 作系统应提供一组API，供不同应用程序调用，而且这一组 API应该根据 *** 作系统所加载的外围模块实时变化。比如在加载了GUI模块的情况下，需要提供GUI *** 作的系统调用，但是在没有GUI模块的情况下，就不应该提供GUI功能调用。同时 *** 作系统、GUI等外围模块、应用程序模块应该二进制分离， *** 作系统能够动态的从外部存储介质上按需加载应用程序。这样的一种结构，就使得整个 *** 作系统具备强大的扩展能力。 *** 作系统内核和外围模块(GUI、网络等)提供基础支持，而各种各样的行业应用，通过应用程序来实现。最后在软件发布的时候，只发布 *** 作系统内核、所需的外围模块、应用程序模块即可。
物联网 *** 作系统集成开发环境的特点
集成开发环境是构筑行业应用的关键工具，物联网 *** 作系统必须提供方便灵活的开发工具，以开发出适合行业应用的应用程序。开发环境必须足够成熟并得到广泛适用，以降低应用程序的上市时间(GTMT)。集成开发环境必须具备如下特点：
1、 物联网 *** 作系统要提供丰富灵活的API，供程序员调用，这组API应该能够支持多种语言，比如既支持C/C++，也支持Java、Basic等程序设计语言;
2、 最好充分利用已有的集成开发环境。比如可以利用Eclipse、Visual Studio等集成开发环境，这些集成开发工具具备广泛的应用基础，可以在Internet上直接获得良好的技术支持;
3、 除配套的集成开发环境外，还应定义和实现一种紧凑的应用程序格式(类似Windows的PE格式)，以适用物联网的特殊需要。通过对集成开发环境进行定制，使得集成开发环境生成的代码，可以遵循这种格式;
4、 要提供一组工具，方便应用程序的开发和调试。比如提供应用程序下载工具、远程调试工具等，支撑整个开发过程。
可以看出，上述物联网 *** 作系统内核、外围模块、应用开发环境等，都是支撑平台，支撑更上一层的行业应用。行业应用才是最终产生生产力的软件，但是物联网 *** 作系统是行业应用得以茁壮生长和长期有效生存的基础，只有具备了强大灵活的物联网 *** 作系统，物联网这棵大树才能结出丰硕的果实。
物联网开发应用最重要的是各种接口的兼容性。
首先物联网终端设备数量比手机大得多，而且本身没有显示界面，通常只是能够通过特定网络协议回传数据的传感器（直接连入互联网或者通过网关设备），也就是说在物联网大数据汇聚的前端，数据的汇入是自动化进行的，应用开发的重点是后端的汇聚层。
物联网应用后端汇聚层需要有一个智能化软件系统（通常运行于数据中心），来管理物联网设备（包括固件升级等）、网络、处理海量数据，并提供给用户。
在设备层、汇聚层之外，物联网应用还需要一个分析层，负责处理物联网设备产生的大数据。
最后，是最终用户层，负责将有用的数据分析结果以可视化的方式展示到用户的终端设备中，这个层面的开发，可以是移动web网站也可以是一个手机APP。
由于设备层和汇聚层第三方专业产品和服务的完善，实际上今天的物联网应用开发，主要指的是分析层和用户层这两个层面，换而言之，未来物联网开发生态主要建立在成熟的云计算物联网平台上。成熟的物联网平台通常都提供汇聚层需要的大数据存储、实时信息总线以及于前端应用通讯的API。
实际上今天已经有大量面向物联网应用开发的平台，例如Xively、Mnubo、BugLabs和ThingWorx等，这些平台通常能够兼容大量物联网产品厂商的设备。
腾讯数据中心上海技术专场
11月24日，CDCC第九届数据中心标准峰会在上海举行。会上，腾讯云正式发布腾讯智维全新产品体系，同时以一场技术专场，向外界分享腾讯数据中心在智能化领域的探索与实践，探讨双碳背景下数据中心行业的未来趋势。
腾讯云副总裁沈可在峰会致辞中表示，在“科技向善”的使命驱使下，腾讯数据中心通过技术升级和生态构筑，推出了智维全新产品体系，此次发布的新产品不仅在腾讯自有业务中得到了应用和验证，也充分考虑了来自市场的需求变化，为未来的碳中和能源管理做好了准备。
打造全新产品体系，覆盖横向场景与垂直领域
腾讯数据中心结合当前的数字经济发展趋势，推出了全面升级的智维全新产品体系，不仅覆盖了不同阶段的自动化运营场景，还有针对重点垂直领域深入发力。
在自动化运营方面，腾讯数据中心发布了智维平台的标准版、开源定制版以及集群管理版。能够满足不同阶段、不同规模数据中心的的自动化运营管理需求，帮助客户根据业务场景快速实现数据中心自动化运营管理升级，助力数据中心行业和用户实现绿色转型。
在重点领域，推出了面向数据中心动力环境监测场景的腾讯智维动环平台，面向数据中心无人值守场景的腾讯觅踪平台，以及面向碳中和场景的腾讯智维碳管理平台。其中，腾讯智维动环平台通过重新定义标准和架构，实现了即插即用，数据快、准、稳，以及贴近业务需求的目标，目前已经在TB园区批量应用。
看见智能化，产品设计与创新的深入探索
本次腾讯发布的全新产品，通过设计与创新，让智能化在实践中“被看见”。腾讯数据中心智维产品专家史蕾表示，腾讯新一代智维平台针对业务场景全流程的产品体系闭环设计，利用先进技术与场景结合，同时建立数字化的度量体系。不仅实现了重要场景的智能化闭环，也能够支持规模化数据中心的集中管理。未来也可以为数据中心的无人化、绿色低碳等重要发展方向提供支撑。
腾讯智维的智能化发展道路一方面是基于自身对运营自动化的不断追求，同时也离不开行业伙伴的的协同深耕。腾讯数据中心智维产品专家李欣表示，“腾讯在构建相应的产品能力之外，也在不断完善整个商业闭环，从最初的“招募供应商”，到现在寻找“彼此信任的战友“，在销售、方案设计、产品交付、运营、开发等环节实现赋能伙伴，并形成矩阵式的伙伴阵型。
智能化的支撑，腾讯数据中心的技术实践与创新
坚持产品化实践，为腾讯数据中心的智能化道路提供了有效支撑。腾讯数据中心规划设计专家曾宪龙表示，“腾讯的产品化数据中心在设计过程中陆续制定了功能分区相对独立、易复制扩展、设备就近、接口通用等原则;在标准化设计过程中也不断推进技术下沉，覆盖到电缆乃至模块的结构框架等细节。”随着产品化数据中心实践的不断推进，再搭配上最新的智维系统，整个数据中心的设计、建设、运营的效率都得到了有效提升。
重新定义标准，腾讯智维动环平台全面维护数据中心的安全与稳定。动环系统作为数据中心动力基础设施和运行环境健康监控系统，关系着数据中心的安全和稳定。据腾讯数据中心弱电技术负责人颜小云介绍，“腾讯智维动环平台通过物联网技术和硬件接口技术的综合应用，能够实现监测数据的秒采、秒存、秒算，且在3秒以内能够将底层告警上传平台呈现，并且已经在腾讯数据中心园区逐步应用。”腾讯智维动环在无效告警数量控制，以及数据处理和传输速度上目前都处于业内领先的地位。
探寻“自维保模式”，腾讯自维保满足数据中心海量基础设施运维需求。随着腾讯云各项业务在全球范围内的推进，目前在全球已设立了100多个规模IDC，服务器总量超过100万台。腾讯数据中心运营服务经理张曦表示，腾讯自2017年起开始尝试探索自维保模式，到2021年已初步搭建起一套可满足海量IDC基础设施运维需求的自维保体系，实现了集约化服务管理，高质量服务交付，以及运维成本寻优。此外腾讯还将持续加强自维保能力建设，继续拓展基础设施自维保广度与深度。
随着数据中心体量和交付数量的高速增长，腾讯已经构建出一套具有腾讯特色的技术保障体系。腾讯数据中心运营技术负责人张海涛表示，“腾讯技术保障体系可以从系统层面最大化确保腾讯数据中心全链条质量。”同时，腾讯数据中心也在着眼未来，重点关注风光储及综合能源的使用、绿色节能技术的潜在风险隐患发现应对、人工智能和人的技能平衡协调发展、定制设备等领域，为构建技术更为复杂、规模更加庞大的数据中心技术保障体系积极准备，以应对超大规模数据中心和客户定制数据中心的发展趋势。
聚焦安全管理，探索数据中心“无人值守”之路
随着数据中心行业的快速发展，无人值守将是新的趋势。此外，不少机房在规模逐步扩大的同时，选址远离核心城市，这都导致数据中心面临的安全管理挑战日益严峻。
腾讯安全平台部AI算法专家黄湘琦表示，腾讯数据中心在探索未来无人值守机房的道路上早有布局，并拥有多年在自有大规模机房的部署实施经验。本次全新升级的腾讯觅踪由IDC平台部、安全平台部、网络平台部联手打造，可通过机器视觉AI技术和物联网技术实现对园区内活动人员的实时追踪;通过端到端的线上人员管理系统实现园区进出流程的全面电子化;并通过自研高性能的视频分发服务、高精度物联网定位技术、针对数据中心场景特别优化的H5图形渲染引擎等核心技术的加持，朝着无人值守的方向持续前行。
践行双碳政策，面向数据中心的绿色未来
“双碳”是我国的国家战略和重要承诺。腾讯数据中心绿能与双碳负责人梁家启在主题演讲中重点介绍了腾讯数据中心在碳中和方面的思考和实践。他表示，“腾讯多年积累的底层绿色技术架构体系已经为零碳数据中心做了良好的技术底座。未来，腾讯也规划了零碳IDC体系，包括园区内外风电，光伏，储能，余热回收，三联供等的集中配置;以绿电市场化采购和绿色运营为辅助，以智维能源管理作为支撑，提高森林碳汇，海洋碳汇，以及与CCUS等碳相关技术的投资比例。通过打造可持续发展的数据中心，为社会提供绿色低碳并且可持续的算力。”
数据中心要实现能源与碳的智能管理，关键核心就是要实现系统自动化建设。腾讯数据中心智维产品专家李霏表示，“腾讯智维能够帮助数据中心实现标准化的自动采集和数字建模，新一代智维碳管理平台所覆盖的节能减排方案也做到了广泛而且全面，可以帮助数据中心快速实现对应数据的管理与分析决策。”同时，腾讯数据中心还通过组建专家团队、高校合作等手段，在碳管理领域进行长远布局规划，希望最终能一站式解决未来行业可能面临的各种难题和挑战。
好事成双，让我们荡起双奖
此外，素有IDC行业“诺贝尔奖”之称的“数据中心科技成果奖”也在本次峰会隆重发布。共30项技术、2位杰出贡献人才和6位青年科技人才获得荣誉。其中，腾讯数据中心专家架构师曾宪龙秉承创新理念，在数据中心技术、标准和应用等方面取得了优异成绩，获得青年科技人才奖。
腾讯和重庆交通大学联合申报的“微型一体化数据中心自然冷却技术”获得“数据中心科技成果奖”一等奖。该项成果从制冷技术着手，在确保数据中心功能和安全标准的同时，大大降低了微型数据中心的能耗。
展望
腾讯数据中心高级总监杨晓伟与智维平台研发中心总监岳上出席了本次大会。
杨晓伟指出，“数据中心基础设施建设当前迎来高速发展的窗口期，在双碳背景下，腾讯数据中心将结合自身丰富的技术优势和运营管理实践经验，助力数据中心行业朝着绿色智能方向快步前行。”
岳上表示，“腾讯数据中心产品化发展战略和优秀运营体系是腾讯智维得以快速发展的动力源泉。在双碳的大变革下，我们借助本次大会的平台，发布了全新的产品体系，技术体系和生态体系。在未来，我们有决心有能力，和生态伙伴一起，为数据中心行业的发展，为绿色数据中心和智能数据中心的达成贡献力量。”
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）