物联网 *** 作系统有那些呢?

物联网 *** 作系统有那些呢?,第1张


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 *** 作系统也有所不同。微控制器多运行实时 *** 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 *** 作系统,对任务处理能力要求比较高。

物联网 *** 作系统的特点

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 *** 作系统没有严格的定义,可以将物联网 *** 作系统特性,简单地概况如下:

连接 - 互联互通、互 *** 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

微控制器 *** 作系统

ARM mbed OS - ARM公司专为物联网 (IoT) 中的“物体”设计的开源嵌入式 *** 作系统,主要支持ARM Cortex-M微控制器

FreeRTOS - 非常流行的嵌入式 *** 作系统,支持多种微控制器

Contiki OS - Contiki是一个开源的物联网 *** 作系统。 Contiki将小型低成本、低功耗微控制器连接到互联网。Contiki是构建复杂无线系统的强大工具箱。

LiteOS - 类UNIX *** 作系统,多用于无线传感网络

RIOT - 物联网友好的 *** 作系统。RIOT实现了所有物联网相关的开放标准,支持连接、安全、耐用和隐私。

TinyOS - 适用于低功耗无线设备,用于无线传感器网络

Huawei LiteOS - 华为公司的 *** 作系统。Huawei LiteOS是轻量级的开源物联网 *** 作系统、智能硬件使能平台,可广泛应用于智能家居、穿戴式、车联网、制造业等领域,使物联网终端开发更简单、互联更加容易、业务更加智能、体验更加顺畅、数据更加安全。

μTenux - 基于ARM Cortex M0-M4的开源物联网嵌入式 *** 作系统。内核源于T-kernel。

RT-Thread - 中国的开源嵌入式实时 *** 作系统

ChibiOS/RT - 提供了一个嵌入式应用的完整开发环境(RTOS、HAL、外设驱动、支持文件和工具)

Micrium uCOS - 免费商业化应用需授权,2016年为Slicon Labs收购

Unison - Unison RTOS是面向IoT和M2M通信嵌入式应用的实时 *** 作系统

Zephyr - Zephyr项目是一个可扩展的实时 *** 作系统(RTOS),支持多种硬件架构,针对资源有限的设备进行了优化,并以安全性为基础构建。由Linux基金会托管。

eCos - eCos是面向嵌入式应用的免费开源实时 *** 作系统。高度可配置性使得eCos能够根据精确的应用需求进行定制,提供最佳的运行时性能和优化的硬件资源占用。

TI-RTOS Kernel - TI公司的RTOS

NXP MQX - NXP(原Freescale公司)的RTOS

处理器 *** 作系统

Android Things, Google物联网 *** 作系统

Windows 10 IoT,微软物联网 *** 作系统

SylixOS,是一款嵌入式硬实时 *** 作系统

还有更多的 *** 作系统,在此不一一列出。

AVR单片机我用的不少,不过这个h头我还真没接触过,不过我猜测是硬件的一个配置文件。
从字面来理解,sig应该是指的寄存器,USART0是指的串口0,TRANS具体指的什么我不清楚,不过TX是指的发送寄存器。这样分析的话这两个寄存器标志应该最终都是指向的AVR硬件里面这两个寄存器的实际物理位置。
仅仅是个人理解,仅做参考。这个文件与DSP、ARM里面的寄存器定义方面的头文件功能比较类似。

物联网要重点学单片机技术原因如下。
1、学好单片机,是学习嵌入式控系统(ARM)、FPGA技术和数字处理技术(DSP)的基础,掌握了单片机就能够轻松学会这些技术,并且在短时间内快速掌握这些技术。
2、培养单片机应用人才,特别是具有最新现代单片机技术和实践经验的工程师具有着重要的现实意义。

WIFI模块是由wifi芯片+单片机开发而成,wifi芯片是WIFI模块的重要组成部分,wifi芯片性能的好坏直接决定WIFI模块的优劣。
Wi-Fi模块又名串口Wi-Fi模块,属于物联网传输层,功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块,内置无线网络协议IEEE80211bgn协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网,是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。

国内 MCU 厂商很大一部分集中在消费类领域,以 8 位 MCU 居多。消费类 MCU 主要用于如扫地机器人等小家电、无人机、平衡车、物联网等,其对于芯片规格的要求较低,据统计,消费类 MCU 芯片工作温度区间为 0℃~70℃,湿度要求较低,使用寿命大约在 3~5 年,但该类 MCU 产品迭代较快、需求差异化,要求各大厂商能够提供及时的、更为全面的本地服务。国外厂商中,微芯、意法半导体定位更多偏向消费电子和低端工控领域,二者在消费电子领域中分别占据约 30% 和 15% 的市场,国内以小家电位代表的部分细分领域已经有所突破,其中中颖电子、宏景电子等较为突出。
相比于消费 MCU,工控 MCU 的指标严苛程度更高,工业级 MCU 的工作温度区间为-40℃~+85℃,使用寿命为 5~10 年。工业级 MCU 多为 32 位,在工业领域的应用十分广泛,如工厂自动化和机器人、电力传输和电网供电、电器电机的控制、智慧城市和智慧楼宇自动化等等。车规 MCU 则是众多 MCU 应用领域对芯片性能和评估指标要求最为严苛的,因为它需要同时兼顾功能和安全性,汽车的不同位置对于 MCU 的评估指标也不尽相同,以温度为例,其发动机舱的 MCU 工作温度区间为-40℃~150℃,车身部分则是-40℃~125℃。
按照 MCU 位数分类,目前市场上的 MCU 有 4/8/16/32/64 位几种,MCU 位数代表了其 CPU 一次处理数据的宽度,位数越大,MCU 处理能力也越强,但也不代表我们只一味的要求更高的运算速度和性能,不同位数的 MCU 在不同的领域发挥着作用,如应用最广的 8 位和 32 位 MCU,前者更多用于电表等对性能要求不高的场合,32 位 MCU 可用于物联网等。


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