在不久的將來，幾乎所有東西都將連接到互聯(lián)網(wǎng)——至少，這是物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的愿景。這一愿景掩蓋了其背后的復(fù)雜性，因?yàn)榇蟛糠?a href="http://www.zgszdi.cn/v/tag/1301/" target="_blank">通信將發(fā)生在物聯(lián)網(wǎng)中的“事物”之間，而不是人與人之間。

這很重要，因?yàn)槿藗冋娴暮苌瞄L(zhǎng)管理復(fù)雜性。用戶界面已經(jīng)發(fā)展到支持這一點(diǎn)：鍵盤已經(jīng)成為人和計(jì)算機(jī)的成功共同標(biāo)準(zhǔn)，以至于它們?nèi)匀皇悄J(rèn)界面，而從操作員的角度來看，指點(diǎn)設(shè)備和觸摸屏可以直觀地工作。事物——即使是智能事物——可能不太擅長(zhǎng)管理與其他技術(shù)交互的復(fù)雜任務(wù)，除非在嚴(yán)格控制的條件下。

這些嚴(yán)格的條件總是會(huì)轉(zhuǎn)化為協(xié)議——這種方法只有在所有設(shè)備都理解所使用的協(xié)議時(shí)才有效。物聯(lián)網(wǎng)將在邊緣使用許多不同類型的協(xié)議，特別是適用于資源有限的小型設(shè)備的輕量級(jí)協(xié)議。從這些邊緣設(shè)備獲取數(shù)據(jù)并傳輸?shù)健案咚俟贰钡墓ぷ鲗⒙涞骄W(wǎng)關(guān)身上，這些設(shè)備旨在管理邊緣節(jié)點(diǎn)的局域網(wǎng)，包括（但不限于）智能傳感器和執(zhí)行器。

復(fù)雜性的潛力已經(jīng)很明顯了。網(wǎng)關(guān)可能有數(shù)百個(gè)節(jié)點(diǎn)在本地管理，使用多種協(xié)議，同時(shí)是更廣域網(wǎng)的一部分。使這項(xiàng)任務(wù)更具挑戰(zhàn)性的是這些節(jié)點(diǎn)的性質(zhì)。盡管具有一定程度的智能，但他們不太可能知道局域網(wǎng)，更不可能知道廣域網(wǎng)即互聯(lián)網(wǎng)；他們很可能將世界簡(jiǎn)單地視為他們和門戶。這些“愚蠢的智能”傳感器需要與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行可靠的通信，尤其是因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)管理所有節(jié)點(diǎn)的資源有限。

許多節(jié)點(diǎn)預(yù)計(jì)將在單個(gè)電池上運(yùn)行數(shù)百小時(shí)（如果不是數(shù)年），甚至可能用收集的能量來補(bǔ)充它們的電力。為了節(jié)省能源，這些節(jié)點(diǎn)中的許多節(jié)點(diǎn)可能大部分時(shí)間都處于深度睡眠模式，定期醒來以檢查自己的狀態(tài)、進(jìn)行測(cè)量并最終與網(wǎng)關(guān)交換數(shù)據(jù)。以這種方式協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)上數(shù)百個(gè)資源有限的邊緣節(jié)點(diǎn)將需要準(zhǔn)確的計(jì)時(shí)。即使長(zhǎng)時(shí)間不活動(dòng)，這種操作模式也描述了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的典型用例。

今天的嵌入式 RTOS 更少的“軟件開銷”和更多的“基本組件”。甚至更小、更便宜的微控制器也能夠運(yùn)行 RTOS，其中一些占用的代碼空間比工程師預(yù)期的要少得多。現(xiàn)代嵌入式 RTOS 的系統(tǒng)管理功能可以消除開發(fā)嵌入式設(shè)備所涉及的許多復(fù)雜性。嵌入式微控制器上的現(xiàn)代 RTOS 通常能夠比開發(fā)人員編寫的代碼更有效地管理設(shè)備的高級(jí)省電模式。這種效率延伸到實(shí)現(xiàn)通信協(xié)議。物聯(lián)網(wǎng)中使用的許多工具可能已經(jīng)作為標(biāo)準(zhǔn)中間件的一部分從 RTOS 供應(yīng)商處提供，或者通過其生態(tài)系統(tǒng)合作伙伴提供。

將 RTOS 放入物聯(lián)網(wǎng)邊緣節(jié)點(diǎn)將使該節(jié)點(diǎn)能夠更準(zhǔn)確地控制自身；對(duì)網(wǎng)絡(luò)命令做出反應(yīng)，定期喚醒以檢查其狀態(tài)并收集數(shù)據(jù)，或啟動(dòng)由外部事件觸發(fā)的功能。也許更重要的是，它將能夠以更可靠的方式與網(wǎng)關(guān)通信，從而保持高水平的網(wǎng)絡(luò)效率，從而使網(wǎng)關(guān)能夠更好地管理大量邊緣節(jié)點(diǎn)。

物聯(lián)網(wǎng)將需要支持固有復(fù)雜性的邊緣節(jié)點(diǎn)的智能水平。最好使用在高級(jí)嵌入式微控制器上運(yùn)行的小型、高效 RTOS 來提供這種智能，并由嵌入式軟件開發(fā)工具支持，以確保實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)是可以實(shí)現(xiàn)的，無論它變得多么大。

審核編輯：郭婷