物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的RTOS淘汰賽，RT-Thread靠啥脫穎而出？

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物聯(lián)網(wǎng)的興起已經(jīng)有好幾個(gè)年頭了，目前仍呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。根據(jù)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì)（GSMA）發(fā)布的報(bào)告《Spectrum for the Internet of Things》，2015 年全球物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模為 0.89 萬(wàn)億美元，預(yù)計(jì)到 2020 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到 1.9 萬(wàn)億美元，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接總量將達(dá)到 300 億個(gè)。按此計(jì)算，2015 至 2020 年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模年均復(fù)合增長(zhǎng)率為 16.38%。

麥肯錫估計(jì)，到 2025 年，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的潛在經(jīng)濟(jì)總量將達(dá)到 11.1 萬(wàn)億美元。有分析指出，物聯(lián)網(wǎng)將是所有顛覆性技術(shù)的最大價(jià)值源泉，排名還在移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、知識(shí)工作自動(dòng)化、云計(jì)算和先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)之前。

隨著物聯(lián)網(wǎng)的興起，軟件業(yè)也為 RTOS（實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)）加入物聯(lián)網(wǎng)的成分，以提早卡位物聯(lián)網(wǎng)的核心軟件市場(chǎng)。目前來(lái)看，RTOS 領(lǐng)域玩家眾多，主要設(shè)計(jì)給基于 MPU 或 MCU 的嵌入式系統(tǒng)所使用。例如 MPU 等級(jí)專用的有 Integrity、QNX、VxWorks 等功能強(qiáng)大之 RTOS；至于體積較小巧，主要支援 MCU 等級(jí)為主的 RTOS，則有 Nucleus、ThreadX、Unison OS、ucOS II/III 等等。

巨大的市場(chǎng)價(jià)值背后是一片混亂的 RTOS 景象，“簡(jiǎn)單、唯美”的東西何處去尋找？這是讓很多業(yè)內(nèi)人士思考的一個(gè)問(wèn)題，在 12 月 16 日，與非網(wǎng)記者參加了一場(chǎng)名為“2017 RT-Thread 開(kāi)發(fā)者大會(huì)”，這款有十余年歷史的國(guó)產(chǎn) RTOS 令人印象深刻。

淺談 RT-Thread 發(fā)展歷程

RT-Thread 誕生于 2006 年，當(dāng)年發(fā)布了 RT-Thread 0.1.0 版本，創(chuàng)始人熊譜翔是一名嵌入式設(shè)備及實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的“老將”，一直秉承要做一個(gè)精致而優(yōu)雅的操作系統(tǒng)理念。然而 RT-Thread 到底是什么？會(huì)上據(jù)熊譜翔介紹：“RT-Thread 是一個(gè) RTOS 內(nèi)核。完全開(kāi)源，極小體積；被眾多行業(yè)主流企業(yè)采用，經(jīng)市場(chǎng)充分驗(yàn)證。且 RT-Thread 是一家公司——睿賽德電子科技，它是 RTT 背后的服務(wù)公司，負(fù)責(zé) RTT 的開(kāi)發(fā)、維護(hù)、更新、運(yùn)營(yíng)等?！?/p>

RT-Thread 創(chuàng)始人 熊譜翔

在筆者查閱關(guān)于 RT-Thread 資料，該 RTOS 經(jīng)歷了初創(chuàng)期、穩(wěn)定期、成長(zhǎng)期、發(fā)展期。

誕生初期，開(kāi)源理念早就扎根于心，期待同類(lèi)開(kāi)發(fā)者們更多的分享、交流，所以很早的時(shí)候 RT-Thread 就以社區(qū)化、開(kāi)放方式推進(jìn)。擁有小型、實(shí)時(shí)、可剪裁三大優(yōu)勢(shì)（小型：RT-Thread 核心能夠小到 4K ROM，1K RAM；實(shí)時(shí)：線程調(diào)度核心是完全 bitmap 方式，計(jì)算時(shí)間是完全固定的；可剪裁性，配置文件 rtconfig.h 包含多種選項(xiàng)，對(duì) Kernel 細(xì)節(jié)進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，對(duì)各種組件（文件系統(tǒng)，使用 EFSL、ELM FatFs；網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，finsh shell）進(jìn)行可選配置。）

穩(wěn)定期，開(kāi)始有一些高校開(kāi)始使用 RT-Thread。打印機(jī)，水利行業(yè)有些產(chǎn)品開(kāi)始使用 RT-Thread。隨后工業(yè)控制，電力，新能源，高鐵，醫(yī)療設(shè)備行業(yè)都開(kāi)始逐步使用 RT-Thread。許繼，金智，遠(yuǎn)景，新譽(yù)等行業(yè)龍頭公司都使用 RT-Thread 作為產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)。緊接著，電力行業(yè)，新能源行業(yè)，水利設(shè)備，醫(yī)療設(shè)備，打印機(jī)、掃描儀，家電等幾乎所有嵌入式行業(yè)都有使用 RT-Thread 的案例。國(guó)內(nèi)第一梯隊(duì)的家電公司開(kāi)始使用 RT-Thread。成為國(guó)內(nèi)數(shù)家 IC 公司的標(biāo)配操作系統(tǒng)。

目前從 RT-Thread 合作伙伴來(lái)看，隨著與本土 IP 供應(yīng)商、芯片廠商、IDH、OEM、IoT 云廠商的合作，RT-Thread 正在形成一個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的閉環(huán)。

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RT-Thread 特色

隨著版本的迭代，RT-Thread 早已不是一個(gè)（硬實(shí)時(shí)）內(nèi)核，還是一個(gè)攜帶周邊豐富組件的實(shí)時(shí)嵌入式操作系統(tǒng)，能夠滿足從小型微控制器（低到數(shù) kB 內(nèi)存的微控制器）到多核處理器的復(fù)雜功能應(yīng)用（SMP/AMP 多核多操作系統(tǒng)，其中一個(gè)核心使用 RT-Thread 用于實(shí)時(shí)控制等）。

在開(kāi)發(fā)者大會(huì)上，熊譜翔稱 RT-Thread 為“國(guó)產(chǎn)自主，最成熟穩(wěn)定、裝機(jī)量最多的中立 RTOS 平臺(tái)”。總的來(lái)說(shuō)，其具有極小內(nèi)核、高度可伸縮、組件豐富等特點(diǎn)。它還支持市面上所有主流的編譯工具如 GCC、Keil、IAR 等，工具鏈完善、友好；支持各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)接口，如 POSIX、CMSIS、C++應(yīng)用環(huán)境、Javascript 執(zhí)行環(huán)境等，方便開(kāi)發(fā)者移植各類(lèi)應(yīng)用程序。商用支持所有主流 MCU 架構(gòu)，如 ARM Cortex-M/R/A, MIPS, X86, Xtensa, C-Sky，幾乎支持市場(chǎng)上所有主流的 MCU 和 WiFi 芯片。

具備一個(gè) IoT OS 平臺(tái)所需的所有關(guān)鍵組件，包括：1. 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核；2. 設(shè)備框架；3. 虛擬文件系統(tǒng)；4. 應(yīng)用框架；5. 用戶接口；6. GUI；7. 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧；8. 低功耗組件。

未來(lái)隨著版本演進(jìn)，RT-Thread IoT 4.0.x 的版本將會(huì)加入數(shù)據(jù)安全相關(guān)特性以及小程序和 AI 引擎及高性能處理器支持。熊譜翔表示：“今年年底將會(huì)有 3.0.2 版本發(fā)布，今后爭(zhēng)取一個(gè)月一個(gè)小版本，一年一個(gè)大版本?！?/p>

RT-Thread 的更多可能性

“如果 RT-Thread 能繼續(xù)保持中立，那么在這個(gè)開(kāi)源市場(chǎng)和萬(wàn)物互聯(lián)市場(chǎng)，將會(huì)有更多愛(ài)好者和支持者?！?a class="article-link" target="_blank" href="/tag/NXP/">NXP 大中華區(qū)微控制器事業(yè)部市場(chǎng)經(jīng)理王維如是說(shuō)。在 NXP 與 RT-Thread 的合作中，我們可以看到其合作部分覆蓋低端到高端產(chǎn)品，并且在貫穿智能廚房電器、微型打印機(jī)、汽車(chē)電子配件、高鐵管理系統(tǒng)等應(yīng)用實(shí)例。

時(shí)代的進(jìn)步給了 RT-Thread 和 NXP 什么？當(dāng)我們一遍追求性能提升，還不能忘卻低功耗和單片或者幾片 MCU 的實(shí)現(xiàn)方式，這些到底能不能成為現(xiàn)實(shí)。

NXP 王維分享 i.MX RT 與 RT-Thread

隨著 FD-SOI 工藝的采用，這些都將會(huì)不是問(wèn)題。王維表示：“未來(lái)類(lèi)似 RT-Thread 這樣簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)也能跑在我們高性能的 MCU 上，與它的配合還能提高產(chǎn)品低功耗的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)你拿到一塊 20 元的芯片，它卻是擁有 600MHz 的主頻，這在幾年前簡(jiǎn)直是無(wú)法想象的事情。”

隨后會(huì)上，來(lái)自上海富瀚微電子技術(shù)負(fù)責(zé)人齊能從技術(shù)層面分析了，公司產(chǎn)品 FH8630D 在 RT-Thread 操作系統(tǒng)上的應(yīng)用（備注：FH8630D 是一款面向 2Mega 網(wǎng)絡(luò)攝像頭應(yīng)用的低功耗、高性能、H.264 編碼芯片）。展望未來(lái)視頻監(jiān)控市場(chǎng)，到了 2020 年重點(diǎn)公關(guān)區(qū)域（一類(lèi)監(jiān)控點(diǎn)）視頻監(jiān)控覆蓋率要達(dá)到 100%，聯(lián)網(wǎng)率要達(dá)到 100%，新建、改建高清攝像機(jī)比例要達(dá)到 100%。此外，重點(diǎn)行業(yè)、領(lǐng)域的重要部位（二類(lèi)監(jiān)控點(diǎn)）視頻監(jiān)控覆蓋率要達(dá)到 100%，聯(lián)網(wǎng)率要達(dá)到 100%。

富瀚微齊能分享 RT-Thread 在 FH8630 上的應(yīng)用

在智能語(yǔ)音這塊，思必馳副總裁趙恒藝表示：“DUI 在 RT-Thread 芯片里，已經(jīng)內(nèi)置了一些功能，且 RT-Thread 在物聯(lián)網(wǎng)上是一個(gè)重要的操作系統(tǒng)，在智能終端部分給予企業(yè)一些便利?！保▊渥ⅲ篋UI 是思必馳研發(fā)的一款智能語(yǔ)音交互平臺(tái)。）據(jù)資料顯示，到 2020 年，全球語(yǔ)音市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到 191.7 億美元。可見(jiàn)未來(lái)不可限量。

思必馳趙恒藝分享 RTT in DUI

在 RT-Thread 的官方介紹中，與非記者看到這么一句話“成為國(guó)內(nèi)最主流、物聯(lián)網(wǎng)終端首選、裝機(jī)量超億臺(tái)的 IoT OS”，在未來(lái)，我們拭目以待。

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