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关键任务型物联网需要怎样的嵌入式操作系统

作者:Matt Jones时间:2020-03-30来源:电子产品世界收藏

  Matt Jones (首席系统架构师)

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/202003/411459.htm

  1 关键任务系统的联网挑战

  ()是一个相对较新的术语,而在相关领域的发展已有悠久的历史。如果我们回想在互联设备中的最初应用,就会发现其中有许多情况是为原本由人工控制的系统增添自动自治性。例如先进的自动驾驶无人机,车辆中的自动驾驶员辅助功能,甚至自动化工厂里的机器人。这些自动自治系统依然还是会与人类协同工作,因此这对于操作人员是否安全就至关重要。同时,这些设备和系统相互连接,其中也存在相关的安全风险。重要的是应该注意到,您或许可以不对自己的设备进行安全防护,但绝不能让自己的设备危及其他人员和设备的安全。

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  这些互连起来的自动自治系统非常复杂,并且需要一个智能系统平台来实现从云端到边缘设备的全面覆盖。对于设备来说,需要具有保证性能的实时操作系统(RTOS)和 / ML算法,而这些算法大多数都依赖于Linux系统。应用场景和需求遍及整个系统的各个角落。例如,系统可能需要在云端和边缘设备同时运行容器化应用,还可能需要跨越多个设备上的RTOS和Linux提供AI / ML框架。

  公司的优势是可以提供完整的成套软件及其全面的软件产品组合。

  基于Yocto的Wind River Linux是市场领先的嵌入式Linux发行版本。风河是Yocto计划的最大贡献者。为了确保这项计划的顺利拓展,风河每天对Linux进行超过3 000次的Build,每晚运行超过12 000次测试,并且每个版本都进行了超过140 000个完整的测试集。现在,风河通过连续交付模型(Continuous Delivery Model)每3周公开发布一次。Wind River Linux还支持容器,从而使应用软件从云端分发并部署在边缘设备上运行。

  VxWorks是市场领先的安全关键型RTOS,获得了500多项认证,部署的设备超过20亿。

  Wind River Linux和VxWorks以及Wind RiverHypervisor为设备赋予了生命力,同时风河还支持一系列AI / ML框架。如果您访问https://labs.windriver.com,您会看到风河在整个嵌入式平台上运行的ROS2(机器人操作系统)和Tensorflow的示例。

  为了进一步完善,风河推出了Wind River CloudPlatform。该平台的基础是风河赞助的开源项目StarlingX,采用了包括Kubernetes和Docker在内的一系列云技术,并针对风河的低延迟Linux发行版进行了优化。该平台支持将云技术扩展到网络边缘,例如5G移动发射塔以及更大的范围。

  风河拥有完整的智能系统平台,使客户能够比以往更快地开发、模拟和部署其互连自治系统。

  2 如何让嵌入式设备更安全

  对于任何关键任务系统或互联系统来说,安全性始终都是至关重要的。以前,客户或许可以寄望于开发一种产品并将其部署到市场上而很多年不做更新。但在互联环境中,这会存在巨大的安全隐患。

  风河的使命是消除客户的痛点,并帮助他们提高生产力。以Wind River Linux为例,风河为客户提供了不同的版本模式,以确保客户始终拥有最新的安全补丁。风河提供LTS(长期支持)版本,这些版本不会更改Linux内核,但是会提供后向端口补丁,以应付已发现的CVE(常见漏洞和披露)。风河还有新的Wind RiverLinux CD版本,每3周发布一次。

  为了面向下一代安全性需求,风河2020年3月收购了Linux网络安全公司Star Lab,由此拥有了一系列关键技术,例如可以实现安全型hypervisor、虚拟机、容器和密钥管理。

  3 8位、16位MCU和RISC-V MCU的机会

  有许多尺寸和规模的芯片可用于各个垂直行业和各种应用场景。风河支持数百种BSP(板级支持包)。随着每次客户的参与,都有更多的BSP出现。实际上,这既不是挑战,也不是真正的客户痛点。真正的挑战是鼓励每位开发人员认识到代码重用至关重要,并且现在以及未来几年,代码将在多种不同品牌和型号的芯片上重用。

  当风河内部开发人员进行编码时,不会针对单个BSP或单个项目进行。客户只需编写一次代码,而风河的系统允许这些代码同时在数百个BSP上构建、模拟和验证。这使开发人员可以立即了解每一步更改将会如何影响现场中已经部署的设备、正在进行的试验,甚至是尚未做出芯片的设备,并提前通过数字孪生Simics模型进行验证。

  风河正在与核心客户合作,以帮助他们以完全相同的方式抓住这些机会。



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