物聯(lián)網(wǎng)在不斷向前演進，設(shè)備種類越來越多，設(shè)備數(shù)量爆發(fā)式增長，根據(jù)HS Markit和Bain & Company的最新數(shù)據(jù)，預(yù)計到2020年全球互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將超過307億個，而到2025年該數(shù)字將增長至754億個。伴隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備種類和數(shù)量的增加，開發(fā)者需要找到與產(chǎn)品匹配的物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，并維護其不斷更新滿足多種應(yīng)用的需求。這樣的操作系統(tǒng)在哪里?

就在2016年2月，Linux基金會聯(lián)合其合作伙伴一起推出了Zephyr項目，如今已經(jīng)一周年了。它可以讓開發(fā)者在高度成功的Linux平臺上建模。Zephyr項目是一個模塊化、可擴展的平臺，它專門為需要互連且資源受限的小型物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備而開發(fā)。關(guān)于代碼，很多用戶可能認為全部來自Linux，其實不然。這款開源操作系統(tǒng)實際上不包括Linux的代碼，而是基于英特爾收購的Wind River Rocket IoT OS技術(shù)，支持多種架構(gòu)，以安全性為本構(gòu)建的。它可以集成第三方庫和嵌入式設(shè)備，以滿足設(shè)計者的定制化需求，讓系統(tǒng)更靈活。同時，模塊化設(shè)計讓設(shè)計者可以自由選擇打開或者關(guān)閉某些應(yīng)用。

支持多種架構(gòu)和無線連接方式，全面支持開發(fā)者設(shè)計

很多操作系統(tǒng)都是針對特定的架構(gòu)，而Zephyr物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)針對的是一系列較小硬件設(shè)備，包括Arduino和ARM SoC，并能夠作為通用操作系統(tǒng)為它們提供服務(wù)。專家強調(diào)， “這一點不像很多其他功能有限或者高度專業(yè)化的RTOS。” Zephyr項目為資源受限設(shè)備進行優(yōu)化，其內(nèi)核可以運行于小到8KB，大到512KB的系統(tǒng)，使用缺省配置或裁剪配置，并且能夠針對特殊設(shè)備啟用或者禁用任意數(shù)量的功能。內(nèi)核目前支持多種架構(gòu)，包括ARM-Cortex-Mx，英特爾x86，ARC，新思 Nios 2和RISC-V。除了支持MQTT和SSL， Zephyr通過合并Contiki RTOS開發(fā)了一個原生的、優(yōu)化過的IPv4/IPv6協(xié)議棧。此外，Zephyr還包括一個完整的藍牙低功耗控制器和一個基于TinyCrypt的加密庫。

開源精神吸引多家重量級企業(yè)加入

說到開源，用戶首先會想到Linux操作系統(tǒng)，開發(fā)者不僅可以免費獲取更多資源，同時自己也可以對系統(tǒng)發(fā)展作出貢獻，因此Linux一直受到開發(fā)者的熱捧。Zephyr項目也是開源系統(tǒng)，

與很多基于功能區(qū)分的新興RTOS和開源物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)有所區(qū)別，Zephyr參照了Linux的模式，強調(diào)其開源管理和授權(quán)模式，及基于社區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)為主的平臺優(yōu)勢。

為了進行有序的管理，Zephyr項目建立了一個管理模式來決定其策略和發(fā)展方向。設(shè)立了兩個級別的會員：鉑金會員和銀牌會員。鉑金會員有一個董事會席位，可以決定項目的總體方向，銀牌會員的代表是經(jīng)過投票決定的。建立管理和發(fā)展模式的目標是保持其輕量級和靈活性，并利用開源開發(fā)的成熟方法。早期的會員包括英特爾公司、恩智浦半導(dǎo)體公司(已被高通收購)和美國新思科技公司，成立一年中又吸引了Linaro、Runtime.io和Nordic半導(dǎo)體的加入。

開源模式受到多方肯定，規(guī)模持續(xù)擴大

開源模式不僅吸引多家重量級公司加入Zephyr項目，成為會員，而且得到大量開發(fā)者的支持。他們肯定了開源分享精神，同時支持Zephyr項目在開源模式下繼續(xù)發(fā)展。

恩智浦半導(dǎo)體物聯(lián)網(wǎng)安全總監(jiān)Geoff Thorpe表示，“Zephyr的代碼不都是新的，但是當你看物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)時，不管是商業(yè)開源還是閉源，你會看到它們的社區(qū)和管理模式無法持續(xù)20多年在更大、更復(fù)雜的，像服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的計算空間取得成功。相對于現(xiàn)有的一些IoT OS，Zephyr項目的管理模式和授權(quán)從根本上來講是全新的。”

Linaro是一個工程師組織，專門針對ARM架構(gòu)研發(fā)開源軟件和工具。LITE技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)Kumar Gala (Linaro物聯(lián)網(wǎng)嵌入式團隊)指出，“物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)市場目前仍然高度碎片化，新興產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，Zephyr物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的管理模式承諾更大的穩(wěn)定性和持久力。Linaro代表了很多ARM SoC供應(yīng)商，喜歡Zephyr項目的’精英管理’結(jié)構(gòu) – 即由能力和貢獻決定領(lǐng)導(dǎo)力或影響力，可以推廣真正的開源精神，它允許任何人貢獻內(nèi)容、修改代碼，而不是一兩個人或者一兩個獨立的公司來管理。”

“它在以真正的開源方式開發(fā)代碼，我們并沒有看到大量的物聯(lián)網(wǎng)項目采用這種方式。”Gala強調(diào)，“這里，你看到來自各種類型的貢獻，從愛好者，到小公司，到半導(dǎo)體公司。很多IoT項目來自大學，之后他們試圖圍繞項目建立社區(qū)。”

英特爾物聯(lián)網(wǎng)開源市場兼Zephyr項目市場主席Sara Sarmiento坦言，“Zephyr操作系統(tǒng)正在培育這種精英模式，通過輕體量管理模式，結(jié)合兩個廣泛的開源社區(qū)概念：鼓勵會員公司之外的貢獻者參與，并且聽取社區(qū)的需求，確保項目不斷創(chuàng)新。同時，開源管理模式在業(yè)界非常出名，我們會采取行動繼續(xù)加強。”

從技術(shù)角度來看，開源社區(qū)方式也具有可取之處，因為它使得研發(fā)者可以利用其他人的工作成果，而不是從頭重復(fù)開發(fā)—這在微控制器世界是一個司空見慣的場景，恩智浦的Thorpe說，“工程師不再專注于圍繞RTOS本身，Zephyr的方式解放了開發(fā)者，讓他們?nèi)ピ谄渌I(lǐng)域創(chuàng)新，這有助于競爭中的差異化。”

“Zephyr項目是要或多或少解決物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)需求，從這個意義上說它是一個反分化器。”Thorpe表示，“但是這也意味著開發(fā)者能夠在更高的層次上進行差異化開發(fā)，而不需要在艱難的技術(shù)層面重復(fù)投入。”