物联网 *** 作系统是指以 *** 作系统内核(可以是 RTOS、Linux 等)为基础,包括如文件系统、图形库等较为完整的中间件组件,具备低功耗、安全、通信协议支持和云端连接能力的软件平台。
1. FreeRTOS
创始人Richard Barry,诞生于2003年,完全开源、免费,轻量级嵌入式实时 *** 作系统。C和汇编来写的,其中绝大部分都是用C语言编写的,只有极少数的与处理器密切相关的部分代码才是用汇编写的。
主要功能:任务管理、时间管理、信号量、消息队列、内存管理、记录功能、软件定时器、协程等,可基本满足较小系统的需要。
主要特点:源码公开、可移植、可裁剪、调度策略灵活,可以方便移植到各种单片机上运行。CPU总是让处于就绪态的、优先级最高的任务先运行。
2. RT-thread是一款主要由中国开源社区主导开发的嵌入式开源实时多线程 *** 作系统,在2006年就开始启动并发布了0.1.0内核版本,主要采用 C 语言编写,内核及所有开源组件可以免费在商业产品中使用,没有潜在商业风险。
主要功能:支持多任务以及所有主流微控制器,设备端和云端一体化设计,针对不同应用场景,采用自动功耗控制策略。毫秒级启动时间,层次化的系统安全架构,提供各类安全机制,保障应用和系统安全。集成音频,图像相关的各类算法和智能引擎。
主要特点:体积小,成本低,功耗低、启动快速,实时性高、占用资源小等特点,非常适用于各种资源受限(如成本、功耗限制等)的场合。
3. mbed OS开源嵌入式 *** 作系统,ARM公司将mbed OS免费提供给所有厂商使用,mbed提供了一个相对更加系统和更加全面的智能硬件开发环境。
主要功能:提供用于开发物联网设备的通用 *** 作系统基础,以解决嵌入式设计的碎片化问题。支持所有重要的连接性与设备管理开放标准,以实现面向未来的设计。使安全可升级的边缘设备支持新增处理能力与功能。通过自动电源管理解决复杂的能耗问题。
主要特点:开发速度快,功能强大,安全性高,为了量产化而设计,可离线开发,也可以在网页上编辑。
4. AliOS-Things阿里研发,面向IoT领域的轻量级物联网嵌入式 *** 作系统。基于Linux平台,提供MCU虚拟化环境。
主要功能:微内核架构,内核资源占用(ROM《2KB,内核支持ldle Task成本);提供场景引擎和低功耗框架;产品级TCP/UDP/IPv6/IPv4支持;MQTT,CoAP,WSF支持;WiFi,蓝牙,LoRA,NB-IoT。支持阿里巴巴自研的uMesh技术,支持物联网设备自动建立通信网络。
主要特点:提供系统和芯片级别安全保护,支持C/JavaScript语言开发,提供IDE,支持代码编辑,编译、调试、内存泄露检测等。支持APP独立升级,支持多Bin或差分升级。支持组件式开发。利用ALIOS Cube工具可以灵活组合IOT产品软件栈。
5. Lite OS华为面向物联网领域自主开发的一个基于实时内核开源的轻量级 *** 作系统。2015年华为发布“1+2+1”的物联网战略,Huawei LiteOS作为战略的重要组成部分。体积只有10KB级、开源的、可帮助小型设备处理信息的 *** 作系统。支持华为海思CPU,不承诺保证能无缝支持其它厂商的CPU,也不提供其它CPU适配时的技术支持。
主要功能:支持任务调度,内存管理,中断机制,队列管理,事件管理,IPC机制,时间管理,软定时器以及双向链表等常用数据结构。
主要特点:具备零配置、自组网、跨平台的能力,具有能耗最低,体积最小、响应最快的特点。
6. RTX是ARM公司的一款嵌入式实时 *** 作系统,使用标准的C结构编写,运用RealView编译器进行编译。不仅仅是一个实时内核,还具备丰富的中间层组件,不但免费,而且代码也是开放的。
主要功能:开始和停止任务(进程),除此之外还支持进程通信,例如任务的同步、共享资源(外设或内存)的管理、任务之间消息的传递。开发者可以使用基本函数去开启实时运行器,去开始和终结任务,以及去传递任务间的控制(轮转调度)。开发者可以赋予任务优先级。
主要特点:支持时间片,抢占式和合作式调度。不限制数量的任务,每个任务都具有254的优先级。不限制数量的信号量,互斥信号量,消息邮箱和软定时器。支持多线程和线程安全 *** 作。使用MDK基于对话框的配置向导,可以很方便的完成MDK的配置。
7. VxWorks美国WindRiver公司于1983年设计开发的一种嵌入式实时 *** 作系统(RTOS),
具有硬实时、确定性与稳定性,也具备航空与国防、工业、医疗、汽车、消的、费电子产品、网络及其他行业要求的可伸缩性与安全性。
主要功能:支持可预测的任务同步机制、支持多任务间的通信、存储器优化管理、 *** 作系统的(中断延迟、任务切换、驱动程序延迟等)行为是可知的和可预测的。实时时钟服务+中断管理服务。
主要特点:具有一个高性能的 *** 作系统内核Wind(实时性好、可裁减)友好的开发调试环境、较好的兼容性、支持多种开发和运行环境
8. QNX诞生于1980年,是一种商用的遵从POSIX规范的类Unix嵌入式实时 *** 作系统,是由加拿大QSSL公司开发的分布式实时 *** 作系统。
主要功能:支持在同一台计算机上同时调度执行多个任务;也可以让多个用户共享一台计算机,这些用户可以通过多个终端向系统提交任务,与QNX进行交互 *** 作。
主要特点:核心仅提供4种服务:进程调度、进程间通信、底层网络通信和中断处理,其进程在独立的地址空间运行。所有其它OS服务,都实现为协作的用户进程,因此QNX核心非常小巧(QNX4.x大约为12Kb)而且运行速度极快。
9. NuttXNuttX是一个实时嵌入式 *** 作系统(Embedded RTOS),第一个版本由 Gregory Nutt 于 2007 年在宽松的 BSD 许可证下发布。
主要功能:可以构建为开放的、平面的嵌入式 RTOS,或单独构建为具有系统调用接口的微内核。容易扩展到新的处理器架构、 SoC 架构或板级架构。实时的、确定性的、支持优先级继承。BSD 套接字接口。优先级管理的扩展。可选的具有地址环境的任务(进程)。
主要特点:配置灵活,采用模块化设计,核心部分由小同的组件构成,包括内核、C语言库和底层运行包等。每个组件可提供大量的配置选项(实时内核也可作为可选配置),使用eCos提供的配置工具可以很方便地配置,并通过不同的配置使得eCos能够满足不同的嵌入式应用要求。
10. NECRO国讯芯微历经十年研发并问世,嵌入式实时 *** 作系统,开发语言为C++/C++。与一般范用边缘 *** 作系统不同之处在于,从诞生之初就深耕工业互联网、智能制造行业。
可满足工业现场OT数据的融合及深度建模需求,确保工业控制的时间片精度,提升工厂良品率。
基于企业级数据服务总线建立应用服务器,提供通用基础服务,为各领域的行业应用提供开发支撑。
以WEB方式提供 *** 作系统的用户界面,屏蔽繁琐的linux配置。
主要功能:分布式应用支撑平台、协议解析/转换、数据处理、数据存储/访问、数据可视化、后台脚本、系统建模等功能。
主要特点:采用单芯片多内核的机制,可以同时满足工业实时和非实时应用。其中软实时任务运行于宏内核、硬实时人物运行于微内核。
自研的调度分配算法确保内存和CPU_CORE的资源可以优先完成实时任务。
支持ARM X86 PowerPC等多核MPU、并支撑FPGA GPU TPU NPU等加速AI算法引擎。支持数百种通信协议、加入深度学习功能、采用主流加密算法,确保数据安全。
拥有107个工业协议,处在行业前端。
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