物(wù)联网应用(yòng)开发新(xīn)实时操作系统Zephyr

物(wù)联网时代不断向前推进，虽然还未出现爆发式增長(cháng)，但很(hěn)多(duō)人已经切身體(tǐ)会了联网设备给生活带来的便捷。目前物(wù)联网设备越来越小(xiǎo)型化，这在尺寸和功耗方面都对硬件厂商(shāng)提出了新(xīn)的要求，于此同时超小(xiǎo)设备受限于内存不足，原来的大型操作系统已难以应用(yòng)，因此急需一套小(xiǎo)巧、灵活的物(wù)联网操作系统帮助这些物(wù)联网设备实现快速运行。Linux 基金会為(wèi)了解决这一难题，并帮助开发人员构建生态系统以加快开源技术开发与商(shāng)用(yòng)而推出了Zephyr 项目。它是一款小(xiǎo)型且可(kě)扩展的操作系统，支持多(duō)种架构，专為(wèi)物(wù)联网网关和前沿应用(yòng)程序设计，是基于微控制器子 Linux 应用(yòng)程序开发的理(lǐ)想选择，具有(yǒu)高度开源性、高灵活性和高安全性等特点。

支持低内存运行，小(xiǎo)低致2KB

物(wù)联网设备體(tǐ)积小(xiǎo)型化，電(diàn)池體(tǐ)积会随之减小(xiǎo)，储電(diàn)量也随之减小(xiǎo)，因此需要降低功耗以延長(cháng)设备待机时间，Zephyr 内核能(néng)够将操作进程与裸机操作系统的其它进程进行分(fēn)离，也称為(wèi)微核和超微内核。超微内核负责所有(yǒu)基本操作任務(wù)，包括通过基于内部光纤的积压作业(backlog)执行任務(wù)。微核功能(néng)更强大，允许多(duō)任務(wù)处理(lǐ)和内存存储，但只在必要时使用(yòng)。Zephyr利用(yòng)这种方法成功创建了低功耗操作系统，功能(néng)强大但不会消耗所有(yǒu)能(néng)源，它只需 10KB 或以下存储空间便可(kě)操作，因此能(néng)够较地利用(yòng)能(néng)源，延長(cháng)设备待机时间。

对于小(xiǎo)型物(wù)联网设备，内存资源有(yǒu)限，因此对与之匹配的操作系统运行占用(yòng)内存提出严峻挑战。众所周知，Linux非常善于利用(yòng)有(yǒu)限的资源来运行，同时又(yòu)能(néng)支持制造工厂的实时数据采集系统及其他(tā)时间敏感型仪器和机器，Zephyr 项目内核即可(kě)在内存低 8kB 的系统上运行，甚可(kě)在 RAM 小(xiǎo)為(wèi) 2KB 时运行。

模块化设计，全面满足定制化需求

未来的物(wù)联网设备追求的是“小(xiǎo)而美”的满足某一应用(yòng)，因此适用(yòng)于未来物(wù)联网设备需求的实时操作系统不是要大而全，而是要具有(yǒu)高度灵活性，可(kě)以自由选择打开或者关闭某些应用(yòng)。Zephyr具有(yǒu)模块化配置的特性，设计者可(kě)以按照标准模板使用(yòng)，也可(kě)以根据实际需求禁用(yòng)部分(fēn)模块（使用(yòng) kconfig 工具），未来Zephyr 项目计划提供一切必要的资源来集成第三方模块，以满足设计者的定制化需求，让系统更灵活。

开源社區(qū)支持，全方位保证系统安全

未来物(wù)联网设备的数量会爆发式增加，如果2020年增長(cháng)到500亿部，也就意味着黑客有(yǒu)500亿个入口进行网络攻击，因此安全问题成為(wèi)用(yòng)户高度关注的问题。怎样增强物(wù)联网设备的安全性？这也是Zephyr高度关注的问题。Zephyr在设备和通信协议栈的两个层次提供安全特性，可(kě)提供一次性性保护用(yòng)户免受安全威胁所需的保护级别。除此之外，开源社區(qū)也对安全问题严肃看待，安排专门的安全工作小(xiǎo)组和指派一位安全维护人员。该项目的合作伙伴还可(kě)以得到热情且充满活力的开源社區(qū)的支持，依靠集體(tǐ)的力量加大成功的可(kě)能(néng)。

支持多(duō)种协议，保证设备顺畅联网

物(wù)联网设备的关键在于互联，因此需要支持多(duō)种协议保证设备可(kě)顺畅实现联网。Zephyr 支持蓝牙、低功耗蓝牙、IEEE 802.15.4、6Lowpan、CoAP、IPv4、IPv6、NFC、Arduino 101、Arduino Due、第二代英特尔 Galileo 开发板、NXP FRDM-K64F Freedom 开发板等标准。

该项目的早期合作伙伴包括英特尔公司、恩智浦半导體(tǐ)公司（已被高通收購(gòu)）、美國(guó)新(xīn)思科(kē)技公司和 UbiquiOS Technology Limited。2016年9月，ARM架构开发开源软件的协作工程组织Linaro作為(wèi)白金会员加盟Zephyr项目，Linaro将会以Zephyr作為(wèi)适用(yòng)物(wù)联网和嵌入式市场的技术开发和测试的基础，物(wù)联网有(yǒu)望实现嵌入式技术的多(duō)层连通。

开源、互助，形成良性循环

作為(wèi)开源项目，Zephyr可(kě)以向提供可(kě)扩展、可(kě)定制、安全的开源的操作系统，以满足物(wù)联网设备开发的需求，同时通过对物(wù)联网应用(yòng)模块的贡献对自身系统不断完善，再更好地服務(wù)于，从而形成良性循环。开源已经成為(wèi)企业网络与服務(wù)在演进与扩展过程中的一个重要组件，Zephyr将成為(wèi)全球的高度安全灵活的物(wù)联网平台之一。

关于Zephyr项目

Zephyr 项目是一款小(xiǎo)型且可(kě)扩展的实时操作系统，尤其适用(yòng)于资源受限的系统，可(kě)支持多(duō)种架构；该系统高度开源，对于开发人员社區(qū)开放，开发人员可(kě)根据需要对该系统进行二次开发，以支持前沿硬件、工具和设备驱动程序；该系统高度模块化平台，可(kě)轻松集成任何架构的第三方库和嵌入式设备。