物联网操作系统

操作系统是任何计算机的大脑和神经系统，例如笔记本电脑、智能手机和服务器。操作系统负责通过分配所有资源（如处理、内存和存储）来控制应用程序的软件和硬件。操作系统既有开源版本，也有商业版本。

物联网操作系统是为了在小型物联网设备的限制内实现出色性能而创建的。如果没有操作系统，每个应用程序都必须拥有自己的用户界面和代码库来处理底层计算机的细节。在本文中，您将了解最佳物联网操作系统。但在讨论最佳物联网操作系统之前，您必须了解物联网操作系统。

什么是物联网操作系统？

物联网操作系统使用户能够在互联网连接的设备上执行基本的计算机活动。物联网操作系统运行在物联网设备上，并连接到更大的设备网络。这些操作系统通过提供内存和数据存储处理能力来提供类计算机的功能。这些系统可以运行和处理安装在设备上的任何程序。物联网设备的操作系统会与物联网设备管理软件通信。

当今有各种最佳的物联网操作系统。一些最佳的物联网操作系统如下：

1. TinyOS
2. Contiki
3. RIOT
4. Ubuntu Core
5. Fuchsia OS
6. Windows 10 IoT
7. Tizen
8. Android Things
9. OpenWrt
10. Mbed OS

TinyOS

TinyOS 是一款基于组件的开源操作系统。TinyOS 的基础语言是 nesC，它是 C 编程语言的一个版本。它专为无线传感器网络而设计。TinyOS 因其内存优化功能而在开发者中非常受欢迎。TinyOS 包含一个组件，可以中和一些物联网系统抽象，例如传感、数据包传输、路由等。TinyOS Alliance 是该物联网操作系统的开发团队。

它最初是一个 Google Code 项目，由一小群核心开发者编写。然而，自2013年以来，它已迁移到 GitHub，在那里它对开源社区更加开放，每年下载量至少有35,000次。

TinyOS 的优缺点

TinyOS 有各种优缺点。TinyOS 的一些优点和缺点如下：

优点

1. TinyOS 是一款事件驱动型操作系统，这意味着它依赖于从其周围环境中接收到的事件。
2. TinyOS 是一款嵌入式操作系统，可在所有设备上运行。TinyOS 需要更少的内存来执行。如果您想运行此操作系统，则无需购买更多内存设备。
3. TinyOS 的源代码相对较少。代码可以优化以帮助运行任何特定系统。由于代码量减少，设备运行速度更快，并且操作系统不会使设备过载。
4. TinyOS 是一款便携式操作系统，可在多种设备上使用。如果设备性质相同，则无需更改代码。
5. TinyOS 由各种模块组成。模块具有各种功能，包括任务、微控制器、命令、硬件、事件和软件。每个模块执行自己的功能。

缺点

1. 需要进行一些修改才能实现硬件和软件之间的通信。这是由于低电压限制。
2. 由于内存限制、异步行为和低电压等约束，TinyOS 编程很困难。此操作系统的一个主要缺点是 NesC 编程语言。
3. 由于网络传感器设备必须每秒从周围环境中刷新其数据，因此程序员必须牢记这一点，以确保代码在所有情况下都能正常工作。

Contiki

Contiki 是一款免费开源操作系统，用于将低功耗、低成本的微控制器连接到互联网，并提供创建复杂无线系统的工具箱。

Contiki 旨在遵守最高互联网标准，例如完全支持IPv4和IPv6。它以 C 语言编写，可在一次下载中提供快速的编程环境，并且拥有活跃的社区，让任何用户都能感到自在。

Contiki 的优缺点

Contiki 有各种优缺点。Contiki 的一些优点和缺点如下：

优点

1. 它提供强大的低功耗互联网通信。
2. 它完全支持 IPv6 和 IPv4 标准。
3. 它可以与各种低功耗无线设备一起使用，其中一些设备可以在线轻松获得。
4. 它是免费的开源软件，可用于商业和非商业系统，并提供源代码。

缺点

1. Contiki 是一款事件驱动型操作系统，因此不使用高级调度算法。
2. 当事件到达时，它们会被分派到目标应用程序。
3. Contiki 不支持实时应用程序的部署，因此此操作系统不包含实时进程调度算法。

RIOT

它是一款免费的开源物联网操作系统，由一个支持性的开发社区提供支持。它旨在提供物联网服务，并根据不可克隆的 GNU Lesser General Public License 发布。这个社区通常被称为物联网世界的 Linux，由学者、程序员和爱好者组成。RIOT 是一款基于微内核架构以及 C 和 C++ 编程语言的低功耗操作系统。

它支持完整的多线程和 SSL/TLS 库（包括 wolfSSL），可在 8 位、16 位和 32 位处理器上运行。RIOT 提供了一个端口，使其能够作为 Linux 或 macOS 进程运行，并支持单板计算机和物联网设备。其他特性包括部分 POSIX 合规性、TCP、内容中心网络、UDP 和 CoAp 网络协议。它为物联网设备和微控制器设计提供了安全性、连接性、隐私性和耐用性。

RIOT 可能是唯一一个拥有遍布 Twitter、Mastodon、Hackster.io、Discourse、YouTube 和 GitHub 等多个平台的强大社区的操作系统。

RIOT 的特性

RIOT 有各种特性。RIOT OS 的一些特性如下：

1. 它支持 8 位、16 位、32 位微控制器平台。
2. 它保持能源效率。
3. 没有新的编程环境。C 或 C++ 编程语言可以直接与现有工具（如 gdb、gcc 等）一起使用。
4. 硬件相关代码较少。
5. 它允许多线程。
6. 它支持物联网的完整网络堆栈。
7. 由于所有输出都可以在终端中看到，即使硬件不可用，也提供了一个名为 RIOT-TV 的可视化工具。

Ubuntu Core

它是 Ubuntu 和 Linux 最流行的发行版的强大版本，专为大型容器部署和物联网设备而设计。它由 Canonical 开发，使用与 Ubuntu 类似的内核、系统软件和库，但规模较小。它用于数字标牌、驱动机器人、网关和其他设备。它可用于创建安全的嵌入式 Linux，用于物联网设备。

其所有组件都已验证，以创建不可变包和耐用的数字签名。它是一款简单且面向企业的可靠设计。

Ubuntu Core 的特性

Ubuntu Core 有各种特性。ubuntu Core 的一些特性如下：

1. 它是全盘加密的。
2. 它具有安全特性，如全盘加密、加密认证的启动过程以及手动和远程恢复模式。
3. 安全启动可确保并确认每次启动时加载到设备上的软件的真实性。

Fuchsia OS

它是一款实时、开源操作系统，由Google为物联网设备开发。Fuchsia 基于 Zircon 内核。它是一款基于微内核的操作系统，结合了有效的网络解决方案，并且可以在低功耗设备上运行。在 OS 上使用 Node.js 可确保应用程序在平板电脑、手机和物联网设备上运行。它采用基于卡片的设计来管理多个应用程序的用户界面，并使用 Flutter 软件开发工具包来开发用户界面和应用程序。

Fuchsia OS 的特性

Fuchsia OS 有各种特性。Fuchsia OS 的一些特性如下：

1. Google Fuchsia 的设计旨在满足跨平台设备的需求。Fuchsia 致力于在包括智能手机、可穿戴设备、电脑和平板电脑在内的所有设备上提供相同的用户体验。Fuchsia 开发者可以使用单一代码库为各种平台创建应用程序。
2. 根据 Google 的说法，Fuchsia 操作系统具有很大的潜力。它将使用摄像头、应用程序抽屉和屏幕 API 身份验证，使其更加用户友好。
3. Fuchsia 将帮助开发人员设计视觉吸引人的用户界面。它将确保您的用户界面组件（如通知、按钮、背景、箭头等）看起来不错。此外，您可以使用拖放工具来自定义屏幕。您将立即考虑在 Google 操作系统上切换到 Material Design。

Windows 10 IoT

它是 Windows 10 系列的一员，为物联网带来了企业级功能、安全性和可管理性。它利用 Windows 的嵌入式体验、生态系统和云连接，帮助组织通过可快速部署、管理并集成到更广泛云策略中的安全设备来构建其物联网。它不适用于 Windows 10 中包含的 Cortana 或 FileOpenPicker。

Windows 10 IoT 操作系统分为两个部分：

1. 第一个是Windows 10 IoT Core，专为支持小型嵌入式设备而开发。
2. 第二个是Windows 10 IoT Enterprise，旨在以高可靠性为目标，支持重型工业应用。

Windows 10 IoT 的特性

Windows 10 IoT 有各种特性。Windows 10 IoT 的一些特性如下：

1. 它为 Windows 专业人士提供了多语言用户界面 (MUI)。
2. 它支持至少 10 年，并且还可以再使用 5 年，这对于长期应用非常重要。
3. Windows 10 IoT Enterprise 提供超过 30 种语言包。

Tizen

它是一款开放且灵活的操作系统，旨在满足连接设备生态系统的需求。它于 2011 年创建，适用于移动和小型嵌入式系统。与 Android 操作系统相比，它的内核类型是单体式且轻量级的。

Tizen 是一款基于 Linux 的免费移动和连接设备操作系统，有适用于平板电脑、汽车、智能手机、电视和可穿戴设备的版本。该操作系统提供快速安全的用户界面，使开发人员无需任何自定义 ROM 或修改即可直接在硬件上创建应用程序。

Tizen 还提供了一个平台，允许应用程序开发人员快速创建应用程序。Tizen 支持Exynos 5410或5420处理器架构以及Mali G52或Cuda M1 GPU。它还支持存储在非易失性存储设备上的应用程序的非易失性存储和读/写功能。Tizen 社区始终由在操作系统上协作的人员组成。

Tizen 的特性

Tizen 有各种特性。Tizen OS 的一些特性如下：

1. 它是一款开源且灵活的操作系统。
2. 与其他平台相比，它提供了惊人的操作速度。
3. 它对 CPU、内存和电池的负担较小。
4. 三星一直将 Tizen OS 定位为“通用操作系统”。
5. 三星在 Intel 的支持下，不断升级 Tizen OS 平台。

Android Things

Android Things 是 Google 为物联网和嵌入式设备开发的一款操作系统。以前，它被称为 Brillo。它建立在 Android 之上，而 Android 又基于 Linux 内核。它还支持多任务处理和虚拟内存。它可以以非常低的功耗运行，并具有 Wi-Fi 和蓝牙功能。它旨在适应内存占用空间小的设备，尽管它需要最少 512 MB RAM。因此，Android Things 针对的是与微控制器物联网设备不同的物联网市场。

Android Things 将使 Android 开发者更容易创建物联网应用程序。他们可以使用 Android Studio、Android SDK、Google Play 服务、Firebase 和 Google Cloud 这些熟悉的工具和界面。Kotlin 和 RxJava 是可用于构建应用程序的两个 Android 库。Google 还认证兼容的系统级模块 (SoM)，并提供板级支持包 (BSP)。Android Things Console 将允许对物联网设备进行固件和应用程序的托管更新。

Android Things 的特性

Android Things 有各种特性。Android Things 的一些特性如下：

1. 它有潜力成为新的数据收集渠道。它可以让 Google 更好地理解用户行为。因此，Google 将能够为其庞大的用户群提供更个性化、更具情境驱动的广告。
2. 在当前结构下，Google 负责为 Android 设备提供定期的安全更新，而不是开发人员。
3. Android Things 有潜力降低开发物联网应用程序的总成本。它将减少管理费用并提高生产力。这是因为 Android Things 框架可以用作在任何硬件上运行的应用程序，并且企业可以轻松地在其之上开发新应用程序。

OpenWrt

OpenWrt OS 基于 Linux 内核，主要用于嵌入式设备以路由网络流量。它是一个完整的无线网络解决方案，支持 802.11n 标准的设备。

它由一家德国跨国社区设计和开发。它是许多物联网应用程序开发者的最佳选择，因为它提供了一个稳定可靠的框架来构建最先进的嵌入式系统。

使用命令行或 Web 界面来配置 OpenWrt (LuCI)。opkg 包管理系统有大约 3500 个可选软件包可供安装。它可以运行在多种类型的设备上，如家用网关、掌上电脑、智能手机和 CPE 路由器。它也可以安装在个人电脑和笔记本电脑上。

与平台相比，该 OS 的主要优势在于它支持传统硬件。它提供了对强大的跨平台应用程序堆栈和用户友好界面的访问。其路由器是开放且灵活的，允许开发人员添加额外的无线和有线网络硬件组件。与专有 OS 不同，它不需要用户在扩展网络后将计算机重置为出厂设置。

OpenWrt 的特性

OpenWrt 操作系统的各种特性。OpenWrt 操作系统的部分特性如下：

1. 可写根文件系统，允许用户创建、删除和修改任何文件。
2. 它拥有所有硬件驱动程序的扩展设置，例如内置网络交换机及其 VLAN 功能、可用硬件按钮、DSL 调制解调器、FX、WNIC 等。
3. UCI（统一配置接口）是一系列脚本，旨在统一和简化整个系统的设置。
4. 有多种配置网络相关功能的选项。

Mbed OS

Mbed OS 是一款免费的开源操作系统，以其使用 ARM CPU 和广泛的连接选项（包括 WiFi 和蓝牙）而闻名。Mbed OS 的分层安全协议使其对想要开始开发物联网应用程序的开发人员极具吸引力。

使用 Mbed 操作系统，您可以使用免费的在线 IDE 以 C++ 编写物联网软件，使用 Arm C/C++ 编译器进行编译，并在各种硬件平台上运行。Mbed OS 对开发人员的一个优势是它能保持代码的整洁和可移植，使他们能够使用基于 ARM Cortex M 的设备创建原型物联网应用程序。

Mbed OS 的特性

Mbed 操作系统的各种特性。Mbed 操作系统的部分特性如下：

1. Mbed OS 社区使 ARM、50 多个合作伙伴和全球数千名个人开发者能够贡献和协作。
2. 它包括对各种标准 MCU 外围设备的驱动程序支持。它包括数字和模拟 IO、I2C、端口、总线 IO、PWM、中断、SPI 和串行。
3. 由于它是在 Apache 2.0 许可下发布的，您可以放心地在商业和个人项目中使用 Mbed OS。
4. 在 Mbed OS 与各种基于 ARM Cortex-M 的设备的兼容性支持下，开发人员可以使用低成本开发板快速制作物联网应用程序的原型。
5. Mbed OS 支持确定性的、多线程的实时软件执行，它基于广泛使用的开源 CMSIS-RTOS RTX 拥有 RTOS 核心。由于 RTOS 原始对象（primitives）始终可用，驱动程序和应用程序可以依赖于信号量、线程和互斥体等功能。