物聯網應用開(kāi)發(fā)新實時操作系統Zephyr

物聯網時代不斷向(xiàng)前推進(jìn)，雖然還(hái)未出現爆發(fā)式增長(cháng)，但很多人已經(jīng)切身體會了聯網設備給生活帶來的便捷。目前物聯網設備越來越小型化，這(zhè)在尺寸和功耗方面(miàn)都(dōu)對(duì)硬件廠商提出了新的要求，于此同時超小設備受限于内存不足，原來的大型操作系統已難以應用，因此急需一套小巧、靈活的物聯網操作系統幫助這(zhè)些物聯網設備實現快速運行。Linux 基金會爲了解決這(zhè)一難題，并幫助開(kāi)發(fā)人員構建生态系統以加快開(kāi)源技術開(kāi)發(fā)與商用而推出了Zephyr 項目。它是一款小型且可擴展的操作系統，支持多種(zhǒng)架構，專爲物聯網網關和前沿應用程序設計，是基于微控制器子 Linux 應用程序開(kāi)發(fā)的理想選擇，具有高度開(kāi)源性、高靈活性和高安全性等特點。

支持低内存運行，小低緻2KB

物聯網設備體積小型化，電池體積會随之減小，儲電量也随之減小，因此需要降低功耗以延長(cháng)設備待機時間，Zephyr 内核能(néng)夠將(jiāng)操作進(jìn)程與裸機操作系統的其它進(jìn)程進(jìn)行分離，也稱爲微核和超微内核。超微内核負責所有基本操作任務，包括通過(guò)基于内部光纖的積壓作業(backlog)執行任務。微核功能(néng)更強大，允許多任務處理和内存存儲，但隻在必要時使用。Zephyr利用這(zhè)種(zhǒng)方法成(chéng)功創建了低功耗操作系統，功能(néng)強大但不會消耗所有能(néng)源，它隻需 10KB 或以下存儲空間便可操作，因此能(néng)夠高效地利用能(néng)源，延長(cháng)設備待機時間。

對(duì)于小型物聯網設備，内存資源有限，因此對(duì)與之匹配的操作系統運行占用内存提出嚴峻挑戰。衆所周知，Linux非常善于利用有限的資源來運行，同時又能(néng)支持制造工廠的實時數據采集系統及其他時間敏感型儀器和機器，Zephyr 項目内核即可在内存低至 8kB 的系統上運行，甚至可在 RAM 小爲 2KB 時運行。

模塊化設計，全面(miàn)滿足定制化需求

未來的物聯網設備追求的是“小而美”的滿足某一應用，因此适用于未來物聯網設備需求的實時操作系統不是要大而全，而是要具有高度靈活性，可以自由選擇打開(kāi)或者關閉某些應用。Zephyr具有模塊化配置的特性，設計者可以按照标準模闆使用，也可以根據實際需求禁用部分模塊（使用 kconfig 工具），未來Zephyr 項目計劃提供一切必要的資源來集成(chéng)第三方模塊，以滿足設計者的定制化需求，讓系統更靈活。

開(kāi)源社區支持，全方位保證系統安全

未來物聯網設備的數量會爆發(fā)式增加，如果2020年增長(cháng)到500億部，也就意味著(zhe)黑客有500億個入口進(jìn)行網絡攻擊，因此安全問題成(chéng)爲用戶高度關注的問題。怎樣(yàng)增強物聯網設備的安全性？這(zhè)也是Zephyr高度關注的問題。Zephyr在設備和通信協議棧的兩(liǎng)個層次提供安全特性，可提供一次性至性保護用戶免受安全威脅所需的保護級别。除此之外，開(kāi)源社區也對(duì)安全問題嚴肅看待，安排專門的安全工作小組和指派一位安全維護人員。該項目的合作夥伴還(hái)可以得到熱情且充滿活力的開(kāi)源社區的支持，依靠集體的力量加大成(chéng)功的可能(néng)。

支持多種(zhǒng)協議，保證設備順暢聯網

物聯網設備的關鍵在于互聯，因此需要支持多種(zhǒng)協議保證設備可順暢實現聯網。Zephyr 支持藍牙、低功耗藍牙、IEEE 802.15.4、6Lowpan、CoAP、IPv4、IPv6、NFC、Arduino 101、Arduino Due、第二代英特爾 Galileo 開(kāi)發(fā)闆、NXP FRDM-K64F Freedom 開(kāi)發(fā)闆等标準。

該項目的早期合作夥伴包括英特爾公司、恩智浦半導體公司（已被(bèi)高通收購）、美國(guó)新思科技公司和 UbiquiOS Technology Limited。2016年9月，ARM架構開(kāi)發(fā)開(kāi)源軟件的協作工程組織Linaro作爲白金會員加盟Zephyr項目，Linaro將(jiāng)會以Zephyr作爲适用物聯網和嵌入式市場的技術開(kāi)發(fā)和測試的基礎，物聯網有望實現嵌入式技術的多層連通。

開(kāi)源、互助，形成(chéng)良性循環

作爲開(kāi)源項目，Zephyr可以向(xiàng)開(kāi)發(fā)者提供可擴展、可定制、安全的開(kāi)源的操作系統，以滿足物聯網設備開(kāi)發(fā)的需求，同時通過(guò)開(kāi)發(fā)者對(duì)物聯網應用模塊的貢獻對(duì)自身系統不斷完善，再更好(hǎo)地服務于開(kāi)發(fā)者，從而形成(chéng)良性循環。開(kāi)源已經(jīng)成(chéng)爲企業網絡與服務在演進(jìn)與擴展過(guò)程中的一個重要組件，Zephyr將(jiāng)成(chéng)爲全球領先的高度安全靈活的物聯網平台之一。

關于Zephyr項目

Zephyr 項目是一款小型且可擴展的實時操作系統，尤其适用于資源受限的系統，可支持多種(zhǒng)架構；該系統高度開(kāi)源，對(duì)于開(kāi)發(fā)人員社區完全開(kāi)放，開(kāi)發(fā)人員可根據需要對(duì)該系統進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)，以支持新硬件、工具和設備驅動程序；該系統高度模塊化平台，可輕松集成(chéng)任何架構的第三方庫和嵌入式設備。