如何做到物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)的目標(biāo),或者說如何設(shè)計一個好的物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)?下面我們從物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備定義出發(fā)討論其對操作系統(tǒng)的新的要求?物聯(lián)網(wǎng)又對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用又有哪些新的要求,從而體現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)的能力上?
硬件控制能力
物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備可以感知或控制物體一個或多個屬性,物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的一個重要能力是感知和控制物體,這種感知和控制都是由不同的硬件設(shè)備完成。由于行業(yè)和領(lǐng)域的多樣性,物聯(lián)網(wǎng)這些硬件可能是多種多樣,那么對硬件的抽象和控制顯得尤為突出。
操作系統(tǒng)中通常采用I/O控制,對外來設(shè)備采用即插即用的方式,Windows是這方面做得最好的操作系統(tǒng),它采用驅(qū)動和操作系統(tǒng)分開的方式,硬件提供商提供硬件設(shè)備的同時也提供配套的驅(qū)動程序,這樣操作系統(tǒng)對硬件的支持就非常開放。
同時,操作系統(tǒng)要提供豐富的API來控制硬件或外設(shè)。API可以提供硬件的底層控制,也可以是高層的應(yīng)用屬性的控制。例如,API可以是對一類接口,如串口控制,也可以是針對攝像設(shè)備的控制。通常操作系統(tǒng)的早期階段是以底層接口AP為多,隨著操作系統(tǒng)的發(fā)展會向高層API發(fā)展。
通過上面的討論,我們可以總結(jié)出:物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)要能夠提供豐富的硬件設(shè)備驅(qū)動,同時提供豐富的硬件控制API。
軟件遠(yuǎn)程控制能力
物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的數(shù)量非常龐大,而且通常都是無人監(jiān)控和操作,那么物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的遠(yuǎn)程被控制的能力非常重要,因此,終端操作系統(tǒng)為軟件的遠(yuǎn)程控制能力支持,應(yīng)該是物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)的一個特性。
遠(yuǎn)程控制能力可以從下面兩個方面理解:應(yīng)用的遠(yuǎn)程升級;系統(tǒng)控制能力高度開放。
應(yīng)用的遠(yuǎn)程升級需要操作系統(tǒng)能夠?qū)?yīng)用的運(yùn)行環(huán)境和應(yīng)用分離。Android系統(tǒng)、Windows系統(tǒng)、Linux系統(tǒng)都是這類的操作系統(tǒng),但是大部分的嵌入式操作系統(tǒng)都不是這類系統(tǒng)。一個比較好的解決方式是Java虛擬機(jī)的概念,即操作系統(tǒng)中提供一個虛擬化的運(yùn)行環(huán)境,應(yīng)用可以后向的開發(fā)和升級。只有做到軟硬件分離,應(yīng)用與運(yùn)行環(huán)境分離,才能將物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的技術(shù)分離促成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)鏈的形成。
系統(tǒng)控制能力高度開放指終端操作系統(tǒng)能夠?yàn)閼?yīng)用提供足夠豐富的控制接口,這里不僅涉及API開發(fā),還涉及操作系統(tǒng)訪問控制權(quán)限的設(shè)計。
豐富、精簡的網(wǎng)絡(luò)能力
物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備能夠具有通過近距離無線通信與其他物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備進(jìn)行信息交換的能力。物聯(lián)網(wǎng)的承載網(wǎng)絡(luò)可以是多種多樣的,不同網(wǎng)絡(luò)下設(shè)備之間的通信是比較困難的,那么物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)要能夠提供一種承載無關(guān)的物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議,從而滿足不同階段不同網(wǎng)絡(luò)承載設(shè)備的部署,同時突破目前物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)各自為政的局面。
物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)應(yīng)該同時提供豐富的網(wǎng)絡(luò)接口能力,支持眾多的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,目前互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議都應(yīng)該能夠在物聯(lián)網(wǎng)中有對應(yīng)的映射和補(bǔ)充。
物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)該是精簡的,目前物聯(lián)網(wǎng)處于早期發(fā)展階段,物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備的能力相對較弱,那么精簡的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議有利于設(shè)備、應(yīng)用的快速開發(fā)和部署,同時滿足物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備能力不一致的問題。
物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議應(yīng)該是支持高吞吐量、高效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,物聯(lián)網(wǎng)基本的神經(jīng)單元數(shù)據(jù)都是由物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備采集提供的,同時這些采集通常是不間斷、高速產(chǎn)生的,這對于網(wǎng)絡(luò)協(xié)議提出了新的需求。
計算能力
計算能力包括技術(shù)的精度、計算的速度、數(shù)據(jù)輸入/輸出的速度、計算模型。不同的物聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備對上述的計算能力會有不同的要求。
計算的速度和數(shù)據(jù)輸入/輸出的速度是軟件、硬件共同作用的結(jié)果。
就計算的精度來說,這個要求是物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)需要提供的基礎(chǔ)能力,數(shù)據(jù)的精確度和計算結(jié)果的精確度是數(shù)據(jù)價值的保障。
計算模型操作系統(tǒng)能夠提供豐富的計算模型,方便開發(fā)者開發(fā),同時提供計算模型能夠支持第三方的技術(shù)模型。
由于文章過長,后半部分可閱讀:如何設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)終端操作系統(tǒng)(下)