《物联网操作系统LiteOS内核开发与实战》第一章 初识LiteOS

与RTOS大不一样，这些国内外主流物联网操作系统中哪款更适合你每一个时代都有属于自己特色的电子产品，每一类产品都有自己适配的操作系统。

例如早期的MULTICS、UNIX这类多任务操作系统，到个人电脑采用的LINUX、Windows等多处理器操作系统，再到智能手机时代的iOS、安卓（Android）等移动操作系统。

这些操作系统运行在“裸机”设备的最低层，搭建了其他软件、应用（APP）运行的环境与平台。

当今各类软件和互联网应用的火热，以及PC时代与移动互联网时代的辉煌，都离不开一路完善的操作系统。

近年来，随着物联网(IoT)市场的迅猛发展，嵌入式设备联网成为了一个刚需。

物联网的核心和基础仍是互联网，但不同于互联网强调人与人的互联，物联网是在这样的基础上延伸和扩展出人与物、物与物之间的连接网络，形成我们说的“万物互联”。

虽然物联网的发展是大势所趋，也被普遍看好和关注，但嵌入式设备的联网会使得软件复杂性大幅增加，传统的嵌入式RTOS（实时操作系统）内核已经越来越难满足市场的需求，在这种情况下，物联网操作系统（IoTOS）的概念应运而生。

物联网对操作系统的要求物联网系统大致可分为感知层、终端系统层、网络层（进一步分为网络接入层和核心层）、设备管理层、后台应用层等几个层次。

由于包含大量的嵌入式设备，与传统的单一设备相比，物联网面对的是碎片化难题，无论是底层的连接还是上层的应用服务，都特别强调“术业有专攻”：物联网系统要求感知层的设备更小、功耗更低，而且需要安全可靠和具备组网能力；物联网通信层需要支持各种通信协议和协议之间的转换；应用层则需要具备云计算能力。

在软件方面，早先的嵌入式操作系统只是完成了物理硬件的抽象，并不能真正代表未来的物联网。

例如在安卓的生态环境中，开发者基本不用考虑智能终端的物理硬件配置，只需根据安卓的编程接口编写应用程序，就可以运行在所有基于安卓的智能终端上一样。

简单地说，这是“物联网设备操作系统”和“物联网操作系统”的区别。

物联网系统设计与开发指南第一章物联网系统概述 (2)1.1 物联网定义及发展历程 (2)1.2 物联网系统架构 (2)1.3 物联网系统关键技术 (3)第二章物联网系统需求分析 (3)2.1 用户需求收集 (3)2.2 系统功能需求 (4)2.3 系统功能需求 (4)第三章物联网硬件设计 (5)3.1 传感器选型与设计 (5)3.1.1 传感器选型原则 (5)3.1.2 传感器设计要点 (5)3.2 数据采集与处理模块 (5)3.2.1 数据采集模块设计 (5)3.2.2 数据处理模块设计 (6)3.3 通信模块设计 (6)3.3.1 通信方式选择 (6)3.3.2 通信协议设计 (6)3.3.3 通信模块硬件设计 (6)第四章物联网通信协议与网络架构 (7)4.1 物联网通信协议概述 (7)4.2 物联网网络架构设计 (7)4.3 网络安全与隐私保护 (7)第五章物联网数据管理 (8)5.1 数据存储与检索 (8)5.2 数据处理与分析 (8)5.3 数据挖掘与智能决策 (9)第六章物联网软件设计 (10)6.1 软件架构设计 (10)6.1.1 概述 (10)6.1.2 架构设计原则 (10)6.1.3 架构设计方案 (10)6.2 软件模块设计 (10)6.2.1 概述 (10)6.2.2 模块设计原则 (10)6.2.3 模块划分 (10)6.3 软件开发流程 (11)6.3.1 需求分析 (11)6.3.2 系统设计 (11)6.3.3 编码实现 (11)6.3.4 测试 (11)6.3.5 部署与维护 (11)第七章物联网系统测试与优化 (11)7.1 系统测试策略 (11)7.2 系统功能优化 (12)7.3 系统故障处理 (12)第八章物联网系统安全与可靠性 (12)8.1 安全风险分析 (12)8.2 安全防护策略 (13)8.3 系统可靠性设计 (13)第九章物联网系统应用与案例分析 (14)9.1 物联网应用领域概述 (14)9.2 典型物联网系统案例分析 (14)9.3 物联网发展趋势与展望 (15)第十章物联网系统开发工具与平台 (15)10.1 物联网开发工具概述 (15)10.2 物联网开发平台介绍 (16)10.3 物联网系统开发流程与规范 (16)第一章物联网系统概述1.1 物联网定义及发展历程物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过信息传感设备，将各种实体（如物品、设备、车辆等）连接到网络上进行信息交换和通信的技术。

物联网操作系统的功能
设备资源管理 屏蔽物联网碎片化的特征，提供统一的编程接口 物联网生态环境培育 降低物联网应用开发的成本和时间 为物联网统一管理奠定基础
物联网操作系统架构
IOT-OS由： 内核、 通信支持、 统
RIOT OS是一种开源社区项目，自2008年以来就启动了。 RIOT能够在众多平台上运行，包括嵌入式设备和PC(以及数量 众多的极其流行的传感器/致动器板卡)，而且拥有易于使用的 API。该操作系统因用电量和资源需求方面能够做到高效而家 喻户晓。
Windows 10 for IoT
微软的最新款嵌入式操作系统名为Windows 10 for IoT。由 于Windows 10 for IoT是全新产品，它在用户群和经验丰富 的开发者方面显然落后于其他许多物联网操作系统。
VxWorks
WindRiver的VxWorks可能是如今使用的最流行的商用 RTOS。它提供了一款可靠的操作系统，又具有高度的灵活 性。VxWorks还提供了许多安全功能，这些功能对需要它们 的物联网项目来说至关重要。 VxWorks在工业、医疗和航空等领域的名气很大，因为它是 少数几家满足必要的认证要求、以便用于那些行业的RTOS 厂商之一。
Integrity
商用RTOS解决方案是Green Hills的Integrity。它在航空/国 防、汽车、工业和医疗等垂直领域展开激烈的竞争。该公司还 继续在面向消费者的物联网市场大受欢迎，这归功于它一向以 来凭借性能、安全和可靠性博得了人气和美名。
Lite OS
Lite OS是中国华为公司产品，目前世界上最轻量级的物联网 操作系统，其系统体积轻巧到10KB级，具备零配置、自组网、 跨平台的能力，可广泛应用于智能家居、穿戴式、工业等领域。

物联网定义：把所有物品通过射频识别等信息传感设备与 互联网连接起来，实现智能化识别和管理。
具体：就是把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧 道、公路、建筑、供水系统、大坝、汽油管道等各种物体 中，然后将这一物物相连的网络与现有的互联网整合起来， 实现人类社会与物理系统的整合 。
物理网示意图
物联网基本特征
1.3 嵌入式系统概述
嵌入式系统的定义：以应用为中心、以计算机技术为基础、软硬 件可裁剪、适用于应用系统，对功能、可靠性、成本、体积、功 耗严格要求的专用计算机系统。其主要特点是嵌入性和专用性。
Hale Waihona Puke 嵌入式系统快速发展2007年，由ARM（Adwanced RISC Machines）公司的合作伙伴设 计、制造的基于ARM处理器的芯片出货量达到了29亿；2008年， 这一数字突破了100亿，国内仅嵌入式微处理市场产值即逼近2500 亿元人民币，中国政府已经开始高度重视嵌入式相关产业的发展， 科技部将嵌入式软件列为国家重点发展专利课题，并正在积极打造 嵌入式产业链。近年来，随着嵌入式行业的发展，人才与需求的矛 盾日益突出，中国已经有超过300家大学开设了ARM课程；据权威 部门统计，国内嵌入式人才缺口达到了每年80万人左右。
嵌入式软件嵌入式系统的软件与通用计算机一样包含应用软件应用编程接口嵌入式操作系统板级支持包bsp应用软件应用编程接口嵌入式操作系统bsp底层硬件嵌入式系统的特点嵌入式系统是面向应用的与通用系统最大的区别在于嵌入式系统功能专一
本章的要求
第一章、物联网与嵌入式系统概述
· 理解物联网概念；
· 了解物联网的国内外发展现状，前景；
· 理解嵌入式系统概念、结构、特点； · 理解物联网与嵌入式系统之间的关系； · 了解物理网在各行业中的应用；