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嵌入式Linux如何加快物联网方案的开发速度

时间:2023-03-18 00:56:12 科技观察

嵌入式Linux如何加快物联网解决方案开发理想的物联网生态系统建设速度。嵌入式Linux与桌面Linux共享相同的源代码库,但它也匹配不同的用户界面工具和其他高级组件。下面,我们将一起讨论几种常见的场景。通常,传感器等功耗极低的应用可以使用一次性电池甚至自供电机制运行数月。这意味着任何在其上运行的Linux都会带来难以承受的负载。它的低功耗特性意味着我们不能直接使用IP连接,必须与Internet网关配合使用。网关可以通过低功耗协议与传感器连接,然后可以将其转换为IP。根据具体的协议要求,Linux完全有能力提供现有的协议支持或类似的解决方案。这是一款使用CR2032纽扣电池供电的无线联网户外温度计或“智能灯泡”。这种智能灯泡可能看起来不像是小功率应用,但具体情况还是要看它在不亮的情况下如何运作。如果使用纯Linux方案,则意味着系统在灯泡熄灭时无法或需要很长时间才能完成启动(至少用户不能接受在灯泡亮起时等待10到20秒)第一次)。如果直接运行上述示例中的IEEE802.11(WiFi)解决方案,电池寿命将变得非常有限。因此,我们需要在灯泡中使用低功耗网络协议,例如使用简单的2.4GHz信号系统或蓝牙低功耗连接。嵌入式Linux网关可以将低功耗无线链路转换为WiFI,甚至是用于互联网访问的以太网。正因为如此,当今市场上的大多数设备都使用Linux网关和低功耗无线协议。此外,嵌入式Linux也在很多非物联网设备中发挥着作用。设计人员经常难以在裸机/RTOS(实时操作系统)方法和带有Linux的SoC之间做出选择。裸机选项可以有效降低材料成本,但不利于上市时间、开发成本和支持成本。使用各种工程和开发工具,嵌入式Linux可以更快地调整并以低成本提供给更广泛的用户群。此外,庞大的Linux用户群也有助于扩大测试范围并简化技术支持。IoT设备的主要要求是连接性,通常以IP的形式出现。这种网络功能通常是通过Web服务器实现的。裸机/RTOS也可以提供IP连接,但容易出错和违反合规性。例如,许多RTOS不会将IP堆栈的用户与IP堆栈本身隔离开来。Internet连接可能需要处理缓慢或拥塞的链接。此外,当堆栈与其他代码混合时,缓冲区处理问题会变得模糊且难以调试。相比之下,嵌入式Linux支持硬件分离和广泛使用各种IP堆栈。即使从纯粹的成本角度来看,嵌入式Linux在加快上市时间、降低技术支持和开发成本等方面也能有效抵消裸机/RTOS的早期优势。另一个常见用例是向现有物联网设计添加功能。纯粹从讨论的角度来看,这意味着我们需要为设备添加读取设备状态、配置和控制的机制,甚至是网络浏览器。这意味着我们需要找到粘合机制来合并IP堆栈、Web服务器和设备软件。上面的讨论适用于为已经具有裸机设置的现有设备改进Internet连接之类的事情。在这一点上,使设备适应嵌入式Linux通常是实现它的最简单方法。对于嵌入式Linux设备,向它们添加IP连接只需要通过内核选项启用IP堆栈。您还需要添加一些包来配置系统并引入Web服务器。在这方面,您需要编写软件胶水代码来为Web请求提供服务。我们可以使用简单的shell脚本、Python和JavaScript来完成这个任务。添加IoT功能对于缩短上市时间至关重要,因此您可以通过并行推进这些步骤来有效加快开发速度。当谈到将嵌入式Linux设备连接到物联网时,安全性无疑是一个主要问题。物联网服务通常直接暴露在危险且未经过滤的互联网中。虽然这可能是另一篇文章,但这里有一些结论性观察,以利用几个原生嵌入式Linux功能(包括多用户、SELinux和容器)来控制和减轻这种风险。庞大的Linux社区也将带来安全可靠的修复能力。总而言之,嵌入式Linux可以显着加快物联网解决方案的开发速度,简化功能扩展并为物联网生态系统提供IP网关服务。此外,Linux生态中大量的驱动和函数库,甚至开源代码,也将成为构建物联网项目时极为强大的后备资源。原标题:嵌入式Linux如何加速物联网发展,原作者:邱浑月