CTI論壇(ctiforum)7月10日消息(記者 于鑫):物聯(lián)網(wǎng)(IoT)是一個跨越很多行業(yè)的技術發(fā)展趨勢,包括可穿戴設備、智能電表、智能家電及汽車等設備。隨著大家對聯(lián)網(wǎng)設備及其提供信息的依賴不斷增加, 服務時間、可靠性等因素對其成功和整個物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)起著關鍵作用。智能家電及車載信息娛樂音響主機代表了一大類同時需要互聯(lián)性和高度可靠執(zhí)行性的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。
一個實時操作系統(tǒng)與一個獨立的模式,如Mentor Graphics的Nucleus實時操作系統(tǒng),能夠利用可在諸多系統(tǒng)芯片設備上應用的內存管理單元(MMU)來獨立和保護代碼模塊。
智能家電如洗衣機有一個豐富的用戶界面(UI),能夠處理任何數(shù)量的指令。該設備可以通過智能手機進行遙控,連接輸電網(wǎng)絡,定點在電費比較便宜的非高峰時段洗滌。當然洗衣機必須能夠很好、很可靠地執(zhí)行一項功能 -- 洗衣功能。工業(yè)系統(tǒng)有更加嚴格的實時控制要求,保證實時控制和其他重要操作能夠獨立于更高級別的功能運行,這點很重要。
汽車行業(yè)也在投資聯(lián)網(wǎng)汽車,如收集遠程信息處理數(shù)據(jù)以及通過可更新和可下載的應用程序(Apps)提供車載信息娛樂系統(tǒng)(IVI)來滿足消費者的期望。汽車制造商面臨大量的審查以確保車載信息娛樂系統(tǒng)是安全的。應用程序下載不能干擾車載信息娛樂系統(tǒng)更關鍵的功能, 如后置攝像頭的視頻。在這種情況下,像 Android 操作系統(tǒng)可能是提供應用程序的可行性選擇,而車載信息娛樂系統(tǒng)的核心系統(tǒng)可基于 Linux 平臺。類似的通用操作系統(tǒng)工業(yè)環(huán)境還可能包括一個實時操作系統(tǒng)(RTOS)實行關鍵的實時控制功能,而 Linux,即通用操作系統(tǒng)(OS),可提供用戶界面和監(jiān)督數(shù)據(jù)通信。
在實時操作系統(tǒng)下通過使用 MMU/MPU 實現(xiàn)代碼模塊獨立
一個實時操作系統(tǒng)與一個獨立的模式,如 Mentor Graphics 的 Nucleus 實時操作系統(tǒng),能夠利用可在諸多系統(tǒng)芯片設備上應用的內存管理單元(MMU)來獨立和保護代碼模塊。圖1說明了實時控制任務如何可以共享內核的受保護存儲區(qū),而其他軟件任務分為各自的受保護存儲區(qū)。互聯(lián)功能和遠程更新共享相同的區(qū)域,而用戶界面和其他應用程序任務被分配到另一個獨立區(qū)域。獨立應用子系統(tǒng)的方法可防止互聯(lián)功能或用戶界面應用子系統(tǒng)破壞內核或者實時控制操作。
用一個進程模式分離連接性和遠程更新的控制
使用實時操作系統(tǒng)優(yōu)于通用操作系統(tǒng)的一個好處就是其內核的實時特性。實時操作系統(tǒng)提供嚴格的實時調度,保證優(yōu)先級任務的運行。進程模式實時操作系統(tǒng)能保證確定的實時調度,并增加了存儲保護。存儲保護并不改變任務的優(yōu)先級和系統(tǒng)反應。圖2顯示了應用程序(任務7)和遠程更新任務在分開的獨立存儲區(qū)域能夠在同一優(yōu)先級執(zhí)行而控制和連接任務可在更高的優(yōu)先級執(zhí)行。這在很大程度上有別于通用操作系統(tǒng)中程序的執(zhí)行方式。在受保護的實時操作系統(tǒng)環(huán)境下, 開發(fā)人員可以自由地調整任務的優(yōu)先級,而無需將其合并到一個共同的存儲區(qū)域。
基于實時操作系統(tǒng)的進程模式還允許進程模塊(一個共同的獨立存儲區(qū)域內任務和庫功能的集合)在系統(tǒng)運行時不斷加載和卸載。這除了能明顯更新系統(tǒng)外,還可以允許開發(fā)人員不斷地重新配置設備,使其具備不同的操作模式,切換不同的任務分離和優(yōu)先級配置。