關鍵任務型物聯網需要怎樣的嵌入式操作系統

　　Matt?Jones?（風河首席系統架構師）

　　1 關鍵任務系統的聯網挑戰

　　人工智能(AI)是一個相對較新的術語，而風河在相關領域的發展已有悠久的歷史。如果我們回想AI在互聯設備中的最初應用，就會發現其中有許多情況是為原本由人工控制的系統增添自動自治性。例如先進的自動駕駛無人機，車輛中的自動駕駛員輔助功能，甚至自動化工廠里的機器人。這些自動自治系統依然還是會與人類協同工作，因此這對于操作人員是否安全就至關重要。同時，這些設備和系統相互連接，其中也存在相關的安全風險。重要的是應該注意到，您或許可以不對自己的設備進行安全防護，但絕不能讓自己的設備危及其他人員和設備的安全。

　　這些互連起來的自動自治系統非常復雜，并且需要一個智能系統平臺來實現從云端到邊緣設備的全面覆蓋。對于設備來說，需要具有保證性能的實時操作系統（RTOS）和AI / ML算法，而這些算法大多數都依賴于Linux系統。應用場景和需求遍及整個系統的各個角落。例如，系統可能需要在云端和邊緣設備同時運行容器化應用，還可能需要跨越多個設備上的RTOS和Linux提供AI / ML框架。

　　風河公司的優勢是可以提供完整的成套軟件及其全面的軟件產品組合。

　　基于Yocto的Wind River Linux是市場領先的嵌入式Linux發行版本。風河是Yocto計劃的最大貢獻者。為了確保這項計劃的順利拓展，風河每天對Linux進行超過3 000次的Build，每晚運行超過12 000次測試，并且每個版本都進行了超過140 000個完整的測試集。現在，風河通過連續交付模型（Continuous Delivery Model）每3周公開發布一次。Wind River Linux還支持容器，從而使應用軟件從云端分發并部署在邊緣設備上運行。

　　VxWorks是市場領先的安全關鍵型RTOS，獲得了500多項認證，部署的設備超過20億。

　　Wind River Linux和VxWorks以及Wind RiverHypervisor為設備賦予了生命力，同時風河還支持一系列AI / ML框架。如果您訪問https://labs.windriver.com，您會看到風河在整個嵌入式平臺上運行的ROS2（機器人操作系統）和Tensorflow的示例。

　　為了進一步完善，風河推出了Wind River CloudPlatform。該平臺的基礎是風河贊助的開源項目StarlingX，采用了包括Kubernetes和Docker在內的一系列云技術，并針對風河的低延遲Linux發行版進行了優化。該平臺支持將云技術擴展到網絡邊緣，例如5G移動發射塔以及更大的范圍。

　　風河擁有完整的智能系統平臺，使客戶能夠比以往更快地開發、模擬和部署其互連自治系統。

　　2 如何讓嵌入式設備更安全

　　對于任何關鍵任務系統或互聯系統來說，安全性始終都是至關重要的。以前，客戶或許可以寄望于開發一種產品并將其部署到市場上而很多年不做更新。但在互聯環境中，這會存在巨大的安全隱患。

　　風河的使命是消除客戶的痛點，并幫助他們提高生產力。以Wind River Linux為例，風河為客戶提供了不同的版本模式，以確保客戶始終擁有最新的安全補丁。風河提供LTS（長期支持）版本，這些版本不會更改Linux內核，但是會提供后向端口補丁，以應付已發現的CVE（常見漏洞和披露）。風河還有新的Wind RiverLinux CD版本，每3周發布一次。

　　為了面向下一代安全性需求，風河2020年3月收購了Linux網絡安全公司Star Lab，由此擁有了一系列關鍵技術，例如可以實現安全型hypervisor、虛擬機、容器和密鑰管理。

　　3 8位、16位MCU和RISC-V MCU的機會

　　有許多尺寸和規模的芯片可用于各個垂直行業和各種應用場景。風河支持數百種BSP（板級支持包）。隨著每次客戶的參與，都有更多的BSP出現。實際上，這既不是挑戰，也不是真正的客戶痛點。真正的挑戰是鼓勵每位開發人員認識到代碼重用至關重要，并且現在以及未來幾年，代碼將在多種不同品牌和型號的芯片上重用。

　　當風河內部開發人員進行編碼時，不會針對單個BSP或單個項目進行。客戶只需編寫一次代碼，而風河的系統允許這些代碼同時在數百個BSP上構建、模擬和驗證。這使開發人員可以立即了解每一步更改將會如何影響現場中已經部署的設備、正在進行的試驗，甚至是尚未做出芯片的設備，并提前通過數字孿生Simics模型進行驗證。

　　風河正在與核心客戶合作，以幫助他們以完全相同的方式抓住這些機會。