【云駐共創(chuàng)】與LiteOS的初次相遇

1. IoT介紹

1.1 什么是IoT？

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即Internet of things簡(jiǎn)稱為IoT，萬(wàn)物互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是通過(guò)信息傳感設(shè)備,按照一些約定好的協(xié)議,將一些設(shè)備或者裝置等與網(wǎng)絡(luò)相連接,從而使設(shè)備和設(shè)備之間可以通過(guò)信息傳播媒介進(jìn)行信息交換和通信,以實(shí)現(xiàn)智能化的識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)管等功能。

1.2 IoT涉及的領(lǐng)域

如今IoT技術(shù)已經(jīng)涉及到我們生活中的方方面面，也正是這種“真正的科技讓人感受不到科技的存在”的潤(rùn)物細(xì)無(wú)聲般的方式，在無(wú)聲無(wú)息間改變了我們很多生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴。

舉幾個(gè)栗子，比如智能車(chē)載、智能家居、智能穿戴（智能手環(huán)、智能手表等）、智慧樓宇、智慧園區(qū)、智能家居、共享單車(chē)（從最開(kāi)始的機(jī)械鎖時(shí)代（出行便利）到手機(jī)掃描時(shí)代（使用便利）再到現(xiàn)在的電子圍欄規(guī)范引導(dǎo)停放等可控可監(jiān)管的時(shí)代）、消防方面（煙感控制，可以聯(lián)動(dòng)公用設(shè)施實(shí)現(xiàn)監(jiān)管、防控功能、報(bào)警功能等措施）、門(mén)禁方面（被暴力破除后可以聯(lián)動(dòng)自動(dòng)報(bào)警等功能），總的來(lái)說(shuō)不知不覺(jué)中，他來(lái)了，他來(lái)了，物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代已經(jīng)走入進(jìn)來(lái)了。

1.3 IoT的痛點(diǎn)

在轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的過(guò)程中會(huì)遇到IoT的許多痛點(diǎn)，比如協(xié)議棧、硬件資源管理等。

2. LiteOS簡(jiǎn)介

2.1 LiteOS是什么？

Huawei LiteOS是華為面向物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)的一個(gè)基于實(shí)時(shí)內(nèi)核的輕量級(jí)操作系統(tǒng)。也正因?yàn)樯厦嬲f(shuō)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的存在各種各樣的痛點(diǎn)，此時(shí)LiteOS就這么應(yīng)運(yùn)而生閃亮登場(chǎng)了，為解決各種IoT技術(shù)中的痛點(diǎn)而誕生。

2.2 IoT中的戰(zhàn)略角色

IoT由平臺(tái)（虛擬設(shè)備，解決設(shè)備聯(lián)動(dòng)的功能，有利于北向開(kāi)發(fā)（APP開(kāi)發(fā)）（將代碼燒進(jìn)設(shè)備中），可以獨(dú)立開(kāi)發(fā)）、管道（通信網(wǎng)絡(luò)）、落地產(chǎn)品構(gòu)成。

2.3 LiteOS資源管理

LiteOS物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的誕生是為了解決互聯(lián)互通、資源管理，使產(chǎn)品更快的發(fā)布出來(lái)，簡(jiǎn)短開(kāi)發(fā)周期，加快開(kāi)發(fā)效率（物聯(lián)網(wǎng)嵌入式開(kāi)發(fā)者的福音~(yú)）。

2.3.1 時(shí)間管理

時(shí)間管理包括運(yùn)行時(shí)間tick、系統(tǒng)時(shí)間 sys、時(shí)間定時(shí)timer等。

2.3.2 存儲(chǔ)管理

存儲(chǔ)管理包括TLSF、BestFit（二叉搜索樹(shù)，防止退化，總是能在一個(gè)高度，使時(shí)間點(diǎn)降低，減少了CPU的算力）、VFS等。（比如管理PC中的內(nèi)存，增加復(fù)用性，動(dòng)態(tài)分配）。

2.3.3 硬件管理

硬件管理包括中斷管理、異常管理、驅(qū)動(dòng)管理等。

2.3.4 同步通信

同步通信包括Queue、Mutex、Event等。（支持多任務(wù)，管理任務(wù)調(diào)度，解決資源競(jìng)爭(zhēng)行為）。

LiteOS中的信號(hào)量，其中一個(gè)經(jīng)典的栗子是消費(fèi)者和生產(chǎn)者流程PV操作，即生產(chǎn)者等待信號(hào)量，消費(fèi)者釋放信號(hào)量，任務(wù)直接進(jìn)行同步協(xié)調(diào)，不用作輪訓(xùn)，提高效率。

2.4 LiteOS連網(wǎng)問(wèn)題

那么協(xié)議是如何被集成到LiteOS的呢？協(xié)議那么多，每個(gè)通信實(shí)體又不一樣，很痛苦啊。。。

這是一種硬件碎片化的問(wèn)題，是使用定義標(biāo)準(zhǔn)的API接口來(lái)解決的（有趣靈魂萬(wàn)里挑一，漂亮的皮囊千篇一律，那么大家喜歡哪種呢，當(dāng)然工程師當(dāng)然喜歡大家都一樣不用搜文檔看文檔核對(duì)操作了~）。???? 用模組去還原聯(lián)網(wǎng)的本質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)化帶來(lái)的），屏蔽了通信實(shí)體帶來(lái)的差異性以及適配問(wèn)題等這種層級(jí)抽象的方法，不再用關(guān)心通信實(shí)體用了什么，或者通信實(shí)體使用了什么協(xié)議，也不需要知道這些了（很棒~(yú)），只需要直接使用這種標(biāo)準(zhǔn)化插件去對(duì)接就行了，十分的靈活方便，以此解決連網(wǎng)、互聯(lián)互通的問(wèn)題。

2.5 案例演示

一鍵上云案例，將SDK集成到模組中去，通過(guò)AT指令調(diào)用API接口，只需要通過(guò)串口發(fā)送就能完成調(diào)用API的操作。

通過(guò)LiteOS的互聯(lián)互通，在平臺(tái)上進(jìn)行產(chǎn)品的創(chuàng)建，設(shè)置功能，設(shè)置設(shè)備，達(dá)到上報(bào)數(shù)據(jù)，接收數(shù)據(jù)這種無(wú)縫銜接的操作，分分鐘搞定，簡(jiǎn)單快捷。

2.5.1 創(chuàng)建產(chǎn)品

通過(guò)設(shè)備中的創(chuàng)建產(chǎn)品創(chuàng)建我們所需要的產(chǎn)品。

2.5.2 設(shè)置功能（上報(bào)功能和下發(fā)功能）

在屬性/命令列表中添加所需要的功能動(dòng)作，本案例以上報(bào)操作和接收操作為例。

2.5.3 基于產(chǎn)品模型創(chuàng)建的設(shè)備

在設(shè)備中的所有設(shè)備列表中添加我們所需要連接的設(shè)備。

2.5.4 打開(kāi)窗口軟件

2.5.5 查看是否連網(wǎng)，查看模組是否有上網(wǎng)能力

查看是否連網(wǎng)，也就是先看看模組中是否有上網(wǎng)的能力，要沒(méi)有連網(wǎng)，后面操作就成了一頓操作猛如虎一看戰(zhàn)績(jī)0-5了，所以首先檢查連網(wǎng)是所有操作的前提條件。

2.5.6 會(huì)使用到的指令

2.5.7 查看設(shè)備是否處于離線狀態(tài)

在發(fā)送連接指令的時(shí)候，先查看設(shè)備是否處于離線狀態(tài)。

2.5.8 發(fā)送連接指令

2.5.9 設(shè)備被連接

2.5.10 上報(bào)數(shù)據(jù)

2.5.11 發(fā)看是否發(fā)布上報(bào)

2.5.12 下發(fā)命令666

2.5.13 接收了指令666

2.6 遠(yuǎn)程終端的迭代

支持差分升級(jí)（必須基于某個(gè)版本），優(yōu)點(diǎn)是可以加快傳輸速度（比較小傳輸快），并且可以節(jié)約存儲(chǔ)降低功耗，適用于對(duì)改動(dòng)比較小，比如修復(fù)缺陷或者小功能推送等小版本的省級(jí)。（制作升級(jí)包，將包傳送到云平臺(tái)，下載后將包推送到設(shè)備端，最后設(shè)備端進(jìn)行升級(jí)）。

全量升級(jí)會(huì)進(jìn)行，全量包進(jìn)行壓縮，壓縮到占全量包的60%。

2.6.1 差分升級(jí)的案例

2.6.1.1 制作升級(jí)包

創(chuàng)建差分升級(jí)包并且利用華為離線簽名工具進(jìn)行簽名（防止篡改）操作。

2.6.1.2 放到云平臺(tái)上

2.6.1.3 將更新代碼燒入

2.6.1.4 創(chuàng)建升級(jí)任務(wù)并自動(dòng)執(zhí)行升級(jí)

2.6.1.5 完成升級(jí)

2.7 LiteOS的開(kāi)源開(kāi)放

LiteOS是通過(guò)開(kāi)源開(kāi)放參與到IoT生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)中的，讓各種開(kāi)發(fā)運(yùn)維等等不同專業(yè)的小伙伴可以通過(guò)平臺(tái)來(lái)不斷構(gòu)筑完善我們的IoT生態(tài)系統(tǒng)，讓我們不斷的接近萬(wàn)物互聯(lián)的這個(gè)美好愿景，并且只要符合平臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)和代碼規(guī)范就可以貢獻(xiàn)到其中（為大佬們的共享在此打一波666~）。

本文整理自華為云社區(qū)內(nèi)容共創(chuàng)活動(dòng)《硬核對(duì)話 攻城獅vs攻城獅PLUS 》，《【內(nèi)容共創(chuàng)系列】1024，懂你所需，予你溫暖，致敬新時(shí)代可愛(ài)的程序員們》https://bbs.huaweicloud.com/blogs/302011

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