风河正在引领RTOS进入“现代化”创新期
当经济快速回暖的今天,整个中国经济“智能化”进程迫在眉睫,“新基建”需求呈现“爆发式增长”。人工智能、云计算等以物联网息息相关的先进技术,有效助力了疫情防控。根据国内相关研究机构数据,近年来国内物联网市场增速稳定在20%~25%,但有业内专家指出,预期在新冠肺炎疫情后期及“新基建”的时代,物联网市场增速将达到25%~30%。
而且随着国内“新基建”的布局建设,人们对于如何加速物联网的实时性、智能性、现代化等有了更深刻的理解。就在最近,我们看到风河为已经沿袭了几十年的实时操作系统(RTOS)加入了更多的“新生力”,真正推进了RTOS现代化。
实时操作系统进入“现代化”时代
众所周知,在所有RTOS系统领域中,风河是最大也是最权威的领导企业,RTOS在嵌入式系统中已经使用了几十年,其演进速度比企业计算领域慢得多。其中一个原因是关键任务系统的固有惯性。传统上,RTOS系统都有很长的生命周期——在将系统部署到关键环境之前,必须解决每个Bug并优化每个操作,而且在关键环境中,RTOS必须精准无误地工作。一旦部署,传统的RTOS系统的更新十分慎重,有些系统在下次更新之前需要工作很多年。这种冰河一般缓慢的生命节奏导致工具和方法的发展十分谨慎而且缓慢。
近半年来,风河显著加快了RTOS的现代化发展,支持各行各业的企业将RTOS系统部署到更多“智能边缘”的新环境中。在这种环境中,它们与云和人工智能等现代化应用拥有了交集,这需要一个适应过程。火星探测器是一个广为人知的RTOS应用实例,它在距离地球数百万公里的地方独立运行。同时,RTOS在我们周围的世界得到广泛应用。汽车行业就提供了现代RTOS环境的具体应用实例:复杂、互联、智能和高安全性要求。
“现代化”意味着技术时代的变革
风河在RTOS领域的创新集中体现在VxWorks解决方案中,其更大的意义在于利用“现代化”加快嵌入式系统变革的步伐。一直以来“IT软件(ERP、CRM等)概念”是嵌入式软件开发领域比较欠缺的,因为嵌入式系统软件项目的规模通常都不如IT软件那么大。例如工厂车间、汽车、火车,主要都是机器设备,其中的软件规模都不大,但安全性要求非常强。这意味着,企业软件和嵌入式操作系统软件形成了两个独立的软件世界!然而,此刻风河发起了针对嵌入式软件的新革命!利用现代化的技术给RTOS开发带来前所未有的巨大变化。这些变化从企业IT世界渗透进来,将会给嵌入式系统带来新的方法以及更多可供利用的技术,包括:敏捷开发和DevOps方法,诸如Rust、Python或Go之类的语言,以及包括容器和Kubernetes在内的RTOS部署范例。
现代化的VxWorks更优秀
实际上,在选择实时操作系统(RTOS)时,您确实面临着很多选项。有些商业RTOS是基于微内核设计的,而另一些则采用宏内核方法。
在微内核设计中,所有的功能都被尽可能从内核中剥离,转而交付给独立的操作空间,这些操作空间则通过裸内核(Bare-Bones Kernel)相互传递消息。另一方面,在宏内核设计中,内核和进程共享空间,消息在进程之间直接传递,而不需要在内核之间进行。
从理论上讲,两种方法的优点可以非常简洁地概括为:当需要更新时,微内核可以节省时间和成本,因为它们采用的是模块化结构,所以不需要对每个模块都进行更改。另一方面,宏内核具备性能优势,因为它们具有集成特性,内核不需要开销来调解模块之间的调用。
在某些情况下,微内核的模块化特性确实有一些优势,可以修改一个部分而不必重建(Rebuild)整个系统。然而,这种优势在现实世界中受到许多系统集成特性的限制——而且,在某些情况下,我们还受到性能要求的进一步局限。虽然开发人员可能不需要重建整个系统,但系统可能仍然需要作为一个整体来进行测试。
同样,宏内核的性能优势是非常现实的,但是较高性能的优势并不总是那么重要。如果两个系统都在定义的需求范围内运行,那么选择更快的系统虽然可能略有好处,但这种好处可能没有那么重要。而且,性能也依赖于硬件,因此速度较慢的RTOS可以通过选用高性能硬件来获得补偿。
选择RTOS的时候不仅要考虑它采用的是宏内核或微内核架构,更要看它是否属于功能强大的现代RTOS,关键是要具备智能边缘功能——嵌入了云交互和机器学习能力的容器。
借助于容器化的本地基础设施——边缘云,不论是在飞机上、汽车里或工厂车间,都能随时做好准备去服务于各类子系统。这种边缘云依照计划连接到别的云,支持信息推送和软件更新,以便管理和协调异构软件子系统。
融入了现代化技术的VxWorks已经为容器提供支持,而且遵从OCI(Open Container Initiative,开放容器计划)。这些容器将支持您使用相同类型的云基础设施、相同类型的工具和相同类型的工作流,就像您在传统的IT环境中适用任何其他应用程序一样。有了对于容器的支持,现代应用开发、IT方法和DevOps敏感性在RTOS的世界中都将变得更加驾轻就熟。而且,VxWorks容器可以与Wind River Studio云协同工作,采用统一的技术来部署和管理异构系统中的大规模应用软件。堪称开创历史先河,我们让RTOS在云原生基础设施中拥有了“完全公民身份”。
今天,随着物联网已经应用在工业、商用、消费等多个领域,甚至可以衍生出成百上千个应用场景。但在不同场景中,不同行业、不同领域、不同需求下所采用的解决方案各不相同,这更要求深层系统进入快速走向“现代化“。而现代化使物联网应用更”智能化“,变革注定为新时代带来新价值。