腾讯物联网操作系统正式开源的背后......
近日,腾讯宣布将开源自主研发的轻量级物联网实时操作系统TencentOS tiny。
全球物联网市场规模发展迅猛,2018年,仅国内物联网市场容量已经超过1万亿,预计2020年国内物联网市场容量可望超过1.5万亿。作为物联网整个产业链重要一环,终端侧物联网操作系统由于直接对接底层物联网设备,已经成为构建整个物联网生态的关键。
对于开源的初衷,腾讯物联网团队表示:“将腾讯自主研发的物联网操作系统 TencentOS tiny 开源,不仅可以将腾讯在物联网领域的技术和经验和全球开发者分享,还能够汲取全球物联网领域的优秀成果和创新理念,最终推动整体物联网生态的繁荣以及万物智联时代的到来。”
(图片来源:腾讯云IoT)
据了解,相比市场上其它系统,腾讯TencentOS tiny 在资源占用、设备成本、功耗管理以及安全稳定等层面具有一定的竞争力。该系统的开源可大幅降低物联网应用开发成本,提升开发效率,同时支持一键上云,对接云端海量资源。
轻量级RTOS内核、多个物联网组件
具体而言,TencentOS tiny主要由一个轻量级RTOS内核+多个物联网组件构成。
CPU库 :TencentOS tiny支持的CPU IP核架构,当前主要支持ARM Cortex M0/3/4/7,还有现在很火的RISC-V;
驱动管理层 :包括BSP板级支持包,这些东西主要由MCU芯片厂家开发与维护、HAL硬件抽象、Drivers设备驱动;
内核 :TencentOS tiny实时内核包括任务管理、实时调度、时间管理、中断管理、内存管理、异常处理、软件定时器、链表、消息队列、信号量、互斥锁、事件标志等模块;
IoT协议栈 :TencentOS tiny提供lwip、AT Adapter、SAL层,支持不同的网络硬件,如以太网、串口WIFI、GPRS、NB-IoT、4G等通信模块。在TCP/IP网络协议栈上提供常用的物联网协议栈应用层,如COAP、MQTT,支撑终端业务快速接入腾讯云;
安全框架 :TencentOS tiny为了确保物联网终端数据传输安全以及设备认证安全,提供了比较完整的安全解决方案。安全框架提供的DTLS和TLS安全协议加固了COAP及MQTT的传输层,可确保物联网终端在对接腾讯云时实现安全认证和数据加密;另外针对低资源的终端硬件,安全框架还提供与腾讯云IoTHub配套的密钥认证方案,确保资源受限设备也能在一定程度上实现设备安全认证;
组件框架 :TencentOS tiny提供文件系统、KV存储、自组网、JS引擎、低功耗框架、设备框架、OTA、调试工具链等一系列组件;
开放API (规划开发中):TencentOS tiny将在协议中间件和框架层上提供开放API函数。该API能快速对接腾讯云,实现终端业务上云的需求,最大程度减少终端物联网产品开发周期,节省开发成本;
示例应用 :TencentOS tiny提供的示例代码,模块测试代码等,方便用户参考使用。
(图片来源:雷锋网)
体积最小1.8KB、功耗最低2微安
TencentOS tiny 提供精简的 RTOS 内核,最少资源占用为 RAM 0.6 KB,ROM 1.8 KB;在类似烟感和红外等实际场景下,TencentOS tiny 的资源占用仅为 RAM 2.69 KB、ROM 12.38 KB。不过,对于复杂的任务管理、实时调度、时间管理、中断管理、内存管理、异常处理等功能,TencentOS tiny 都可支持。
在功耗上,TencentOS tiny 应用了高效功耗管理框架,可以针对不同场景降低功耗。比如 TencentOS tiny 内部的定时机制在发现业务没有运行的时候,会自动启动休眠状态,有效降低功耗。根据实测的数据显示,TencentOS tiny 最低的休眠功耗仅有 2 微安。开发者也可以根据业务场景选择可参考的低功耗方案,降低设备耗电,延长设备寿命。
快速排障、多等级安全方案
在实际场景下,许多物联网终端设备位于荒郊野外或者很远的地方,出现问题的时候很难定位。为了能够解决这个问题,当终端出现问题的时候,TencentOS tiny 会把一些故障信息记录下来;再次重启时,它会首先把错误数据上报云端。这个功能方便了开发者查找故障原因。
另外,TencentOS tiny 的内核以及其上层的物联网组件框架都做了高度解耦,保证和其它模块之间连接的适配。它还提供多种编译器快速移植指南和移植工具,帮助开发者向新硬件开发板的一键移植,有效提升开发效率。
TencentOS tiny 同样关注系统的安全性,提供多个等级的 IoT 安全方案,用户可以根据业务场景和成本要求选择合适的安全解决方案,有效平衡安全需求和成本控制。
(图片来源:雷锋网)
开发者可获5大权益
在腾讯开源官网上,参与贡献的开发者,将会得到5大权益:
加入腾讯开源项目贡献者名单,并展现在腾讯开源官网;写入具体项目的 CONTRIBUTING.md;腾讯开源贡献者证书(电子版&纸质);成为线下技术大会/沙龙特邀嘉宾;Q币及纪念品。
目前,TencentOS tiny 支持 STM32、NXP、华大半导体、国民技术、GD32、Nordic、TI 等主流 MCU。当前已完成两套官方定制开发板设计,支持全系列 STM32 NUCLEO 官方评估板内核移植。
随着 TencentOS tiny 的开源,结合腾讯云物联网开发平台 IoT Explorer,加上之前已经建设完成的国内最大规模 LoRa 网络,腾讯云物联网已经彻底打通从芯片通讯开发、网络支撑服务,物理设备定义管理,数据分析和多场景应用开发等一站式、全链条 IoT 云开发服务能力。
本文整理自杰杰mcu 物联网IoT开发、CSDN、腾讯云IoT、全球物联网观察等
现在参展报名通道已全面开启,即日起至2019年12月31日报名预付款即可享受8.8折的早报名价格,附赠展商头条专访报道一篇。
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承办单位:厦门市物联网行业协会、厦门中传物联网产业开发股份有限公司
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