為什么物聯(lián)網(wǎng)吞噬嵌入式RTOS

在過(guò)去的兩年里，獨(dú)立嵌入式軟件市場(chǎng)的兩塊基石已經(jīng)被物聯(lián)網(wǎng)公司整個(gè)吞噬。第一個(gè)FreeRTOS被亞馬遜吞噬，以支持其亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）云平臺(tái)的物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)，上個(gè)月，Express Logic被微軟吞噬，以用于其競(jìng)爭(zhēng)的Azure云服務(wù)。

各種分析師都對(duì)這些收購(gòu)的目的發(fā)表了評(píng)論。簡(jiǎn)短的總結(jié)是，這些龐然大物正在將其覆蓋范圍從云擴(kuò)展到通過(guò)云收集和分發(fā)數(shù)據(jù)的邊緣設(shè)備。這似乎是一個(gè)簡(jiǎn)單的想法，但它真的那么簡(jiǎn)單嗎？

RTOS 何時(shí)不僅僅是操作系統(tǒng)，為什么它很重要？

首先，讓我們看一下我們對(duì)交易的了解的基礎(chǔ)知識(shí)。亞馬遜購(gòu)買(mǎi)了一個(gè)沒(méi)有中間件的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（免費(fèi)交易系統(tǒng)）。對(duì)文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、USB等的軟件支持通常都由第三方提供。另一方面，微軟收購(gòu)了一家RTOS公司（快速邏輯），該公司也有大量的中間件與之相關(guān)。因此，一旦我們超越了控制邊緣設(shè)備的想法，這兩項(xiàng)投資背后可能會(huì)有完全不同的策略。

RTOS很重要，但不再特別 - 對(duì)于95%的嵌入式應(yīng)用，RTOS的選擇并不重要。隨著微控制器性能與編譯器技術(shù)的提高，上下文切換時(shí)間的微小改進(jìn)會(huì)對(duì)您的應(yīng)用程序產(chǎn)生重大影響，這些日子早已消失，并且有許多RTOS可以“做得足夠好”。

然而，在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備時(shí)，中間件可以在兩個(gè)方面提供幫助。首先，它可以為云提供通信接口，這顯然是亞馬遜和微軟戰(zhàn)略的關(guān)鍵要素。其次，它可以提供控制軟件的核心模塊，以實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備構(gòu)建的任何東西，例如將傳感器數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)設(shè)備。

控制器標(biāo)準(zhǔn)化是關(guān)鍵嗎？

因此，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，關(guān)鍵是微控制器上的外圍設(shè)備。MCU逃脫標(biāo)準(zhǔn)化并非偶然 - 每年有數(shù)千種新變體發(fā)布。也許核心架構(gòu)的變化較小，但功能的變化正在不斷增長(zhǎng)（正如您所期望的那樣，考慮到技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的速度）。由于不斷努力以更少的成本獲得更多：更多的CPU周期，更多的帶寬，更多的功能，更高的安全性，更低的功耗，更低的成本，更少的空間等，這些設(shè)備的復(fù)雜性正在增加。

由于嵌入式設(shè)備對(duì)成本極其敏感，一旦數(shù)量增加，標(biāo)準(zhǔn)解決方案往往會(huì)被更便宜的解決方案所取代，這可能是物聯(lián)網(wǎng)巨頭想要進(jìn)入的市場(chǎng)。

有人試圖對(duì)MCU外設(shè)軟件接口進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，但結(jié)果并非明確。例如，ARM將CMSIS開(kāi)發(fā)為標(biāo)準(zhǔn)軟件接口，但這僅限于某些ARM架構(gòu)。其他架構(gòu)（如RISC-V）會(huì)發(fā)生什么情況？

AWS 或 Azure 能否通過(guò)利用其新資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化？當(dāng)然，他們擁有銀行余額來(lái)做任何他們想做的事情，但是當(dāng)你不知道未來(lái)的嵌入式設(shè)備會(huì)是什么樣子，或者下一個(gè)需要云連接的殺手級(jí)應(yīng)用程序會(huì)是什么樣子時(shí)，開(kāi)發(fā)一個(gè)控制所有邊緣設(shè)備的解決方案并不是一件容易計(jì)劃的事情。

如果亞馬遜和微軟確實(shí)以某種方式創(chuàng)建了完整的嵌入式平臺(tái)，這是否意味著設(shè)備開(kāi)發(fā)人員必須在開(kāi)始設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)選擇他們的云服務(wù)提供商？還是會(huì)有兩個(gè)開(kāi)放的規(guī)范，允許他們?cè)诓渴瘘c(diǎn)進(jìn)行選擇？前者是限制性的;后者讓你想知道他們?yōu)槭裁匆@樣做。也許只是為了更容易地創(chuàng)建可以為他們創(chuàng)造收入的設(shè)備。這似乎是一場(chǎng)巨大的賭博，盡管如果考慮到這些商業(yè)機(jī)會(huì)的規(guī)模，也許不是。

我在這里沒(méi)有提到安全性，這是一個(gè)值得自己寫(xiě)的書(shū)的主題，它與任何連接設(shè)備的開(kāi)發(fā)密切相關(guān)。減輕物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)人員的安全負(fù)擔(dān)將是一個(gè)巨大的幫助 - 設(shè)備開(kāi)發(fā)人員可以重新專(zhuān)注于他們所知道和熱愛(ài)的東西。但是，安全方面的靈丹妙藥尚未找到。

下一步是什么？

如果像亞馬遜和微軟這樣的巨頭正在追求標(biāo)準(zhǔn)化，那么你必須問(wèn)：還有什么在起作用？控制編譯器是下一層，然后是硅本身。這可能只是一個(gè)更大趨勢(shì)的開(kāi)始。

還是這些投資只是調(diào)查活動(dòng)？為他們提供平臺(tái)來(lái)學(xué)習(xí)和更好地了解使邊緣設(shè)備更易于創(chuàng)建的挑戰(zhàn)？畢竟，他們都裝箱了更大的投資。

與此同時(shí)，處于新產(chǎn)品規(guī)劃階段的開(kāi)發(fā)人員，以及那些必須繼續(xù)支持和發(fā)展現(xiàn)有產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)人員，現(xiàn)在都有新的不確定性需要解決。

有很多問(wèn)題和很少的答案，但有很多值得思考的東西。我不相信RTOS是控制物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵 - 還有更大的挑戰(zhàn) - 這讓我不相信我聽(tīng)到的許多論點(diǎn)。有一件事是肯定的：主要物聯(lián)網(wǎng)參與者的大量資源正在認(rèn)真研究如何“修復(fù)”物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備開(kāi)發(fā)?？纯催@如何發(fā)揮作用將會(huì)很有趣。

審核編輯：郭婷