Huawei Harmony OS 2.0 พยายามทำอะไรฉันคิดว่าประเด็นคือระบบปฏิบัติการ IoT (Internet of Things) คืออะไรสำหรับหัวข้อนั้นอาจกล่าวได้ว่าคำตอบออนไลน์ส่วนใหญ่เข้าใจผิดตัวอย่างเช่น รายงานส่วนใหญ่อ้างถึงระบบฝังตัวซึ่งทำงานบนอุปกรณ์และ Harmony OS เป็นระบบปฏิบัติการ "Internet of Things"ฉันเกรงว่าจะไม่ถูกต้อง
อย่างน้อยในข่าวนี้ก็ผิดมีความแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
หากเรากล่าวว่าระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ช่วยให้ผู้ใช้ใช้คอมพิวเตอร์ผ่านซอฟต์แวร์ได้ ระบบฝังตัวก็จะแก้ปัญหาเครือข่ายและการประมวลผลของอุปกรณ์ IoT เองแนวคิดการออกแบบของ Harmony OS คือการแก้ปัญหาว่าผู้ใช้สามารถทำอะไรได้บ้างและทำอย่างไรผ่านซอฟต์แวร์
ฉันจะแนะนำความแตกต่างระหว่างสองระบบนี้โดยสังเขปและสิ่งที่ Harmony OS 2.0 ได้ทำกับแนวคิดนี้
1.Embedded System สำหรับ IoT ไม่เท่ากับ Harmony
ก่อนอื่น มีสิ่งที่ทุกคนควรทราบในยุคของ IoT อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เกิดขึ้นเป็นจำนวนมาก และเทอร์มินัลกำลังนำเสนอไอโซเมอไรเซชันสิ่งนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์หลายประการ:
หนึ่งคืออัตราการเติบโตของการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์นั้นสูงกว่าตัวอุปกรณ์เองมาก(ตัวอย่างเช่น สมาร์ทวอทช์สามารถเชื่อมต่อกับ wifi และอุปกรณ์บลูทูธหลายเครื่องได้พร้อมกัน)
อีกประการหนึ่งคือ ฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์และโปรโตคอลการเชื่อมต่อมีความหลากหลายมากขึ้น และอาจกล่าวได้ว่ามีการแยกส่วน(ตัวอย่างเช่น พื้นที่จัดเก็บของอุปกรณ์ IoT อาจมีขนาดตั้งแต่ 10 กิโลไบต์สำหรับเทอร์มินัลที่ใช้พลังงานต่ำไปจนถึงหลายร้อยเมกะไบต์ของเทอร์มินัลในรถยนต์ ตั้งแต่ MCU ประสิทธิภาพต่ำไปจนถึงชิปเซิร์ฟเวอร์ที่ทรงพลัง)
อย่างที่เราทราบกันดีว่า ความสำคัญของระบบปฏิบัติการคือการสรุปฟังก์ชันพื้นฐานของฮาร์ดแวร์ของอุปกรณ์และจัดเตรียมส่วนต่อประสานที่เป็นหนึ่งเดียวสำหรับซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันต่างๆ ดังนั้น จึงแยกและป้องกันการดำเนินการตั้งเวลาฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนช่วยให้แอพพลิเคชั่นต่าง ๆ จัดการกับฮาร์ดแวร์โดยไม่ต้องจัดการกับฮาร์ดแวร์
ใน Internet of Things ปัญหาใหม่ได้ปรากฏขึ้นในตัวฮาร์ดแวร์เอง ซึ่งเป็นโอกาสใหม่และความท้าทายใหม่สำหรับระบบปฏิบัติการเพื่อจัดการกับการเชื่อมต่อ การกระจายตัว และความปลอดภัยของอุปกรณ์เหล่านี้เอง ระบบปฏิบัติการแบบฝังตัวจำนวนหนึ่งได้ถูกสร้างขึ้น เช่น Lite OS ของ Huawei, Mbed OS ของ ARM, FreeRTOS และ safeRTOS แบบขยาย, Amazon RTOS เป็นต้น
ลักษณะเด่นของระบบฝังตัวของ IoT คือ:
ไดรเวอร์ฮาร์ดแวร์สามารถแยกออกจากเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการได้
เนื่องจากลักษณะที่แตกต่างกันและแยกส่วนของอุปกรณ์ IoT อุปกรณ์ต่างๆ จึงมีเฟิร์มแวร์และไดรเวอร์ที่แตกต่างกันพวกเขาจำเป็นต้องแยกไดรเวอร์ออกจากเคอร์เนลของระบบปฏิบัติการ เพื่อให้เคอร์เนลของระบบปฏิบัติการสามารถเป็นทรัพยากรที่ปรับขนาดได้มากขึ้นและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
ระบบปฏิบัติการสามารถกำหนดค่าและปรับแต่งได้
ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ การกำหนดค่าฮาร์ดแวร์ของเทอร์มินัล IoT มีพื้นที่เก็บข้อมูลตั้งแต่สิบกิโลไบต์ไปจนถึงหลายร้อยเมกะไบต์ดังนั้น ระบบปฏิบัติการเดียวกันจำเป็นต้องปรับแต่งหรือกำหนดค่าแบบไดนามิกเพื่อปรับให้เข้ากับความต้องการที่ซับซ้อนระดับล่างหรือระดับไฮเอนด์พร้อมกัน
ตรวจสอบการทำงานร่วมกันและการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์
จะมีงานมากขึ้นสำหรับแต่ละอุปกรณ์ที่จะทำงานร่วมกันในสภาพแวดล้อม Internet of Thingsระบบปฏิบัติการจำเป็นต้องรับประกันฟังก์ชันการสื่อสารระหว่างเครื่องมือของ Internet of Things
ตรวจสอบความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ IoT
อุปกรณ์ IoT นั้นเก็บข้อมูลที่ละเอียดอ่อนมากกว่า ดังนั้นข้อกำหนดการตรวจสอบสิทธิ์การเข้าถึงสำหรับอุปกรณ์จึงสูงกว่า
ภายใต้แนวคิดแบบนี้ แม้ว่าระบบปฏิบัติการประเภทนี้จะแก้ปัญหาการทำงานของฮาร์ดแวร์ การโทรร่วมกัน และปัญหาเครือข่ายของอุปกรณ์ IoT แต่ก็ไม่ได้พิจารณาว่าผู้ใช้สามารถใช้ระบบเหล่านี้เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับอุปกรณ์ IoT ที่เชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตได้อย่างไรและอย่างไร
จากมุมมองของผู้ใช้ กระบวนการเรียกสำหรับระบบอุปกรณ์ IoT โดยทั่วไปจะเป็นดังนี้:
ผู้ใช้จำเป็นต้องใช้แอปหรือการจัดการพื้นหลังของอุปกรณ์ IoT (เช่น ตัวจัดการระบบคลาวด์) เรียกใช้อินเทอร์เฟซ IoT บนอุปกรณ์ จากนั้นเข้าถึงอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ผ่านระบบบนอุปกรณ์ IoTซึ่งมักจะเกี่ยวข้องกับการโทรร่วมกันระหว่างระบบปฏิบัติการมือถือกับระบบอุปกรณ์ Internet of Thingsแอปที่นี่เป็นเพียงการจัดการพื้นหลังของอุปกรณ์ Internet of Thingsการเชื่อมโยงระหว่างอุปกรณ์ Internet of Things จะมีความซับซ้อนมาก
2.Harmony ได้ปรับปรุงอะไรในแนวคิดการออกแบบ
การเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์ไม่ใช่ฟังก์ชันเลเยอร์ของแอปพลิเคชันอีกต่อไป แต่ถูกห่อหุ้มและแยกออกจากกันผ่านมิดเดิลแวร์
บนพื้นผิว Harmony OS 2.0 จะแยกการเชื่อมต่อของอุปกรณ์ IoT ผ่าน “ซอฟต์บัสแบบกระจาย ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการจัดการการเชื่อมต่อบนระบบมือถือ ดังนั้นคุณจึงสามารถเห็นได้ในงานแถลงข่าวว่าการโทรหาร่วมกันระหว่างโทรศัพท์มือถือ Harmony และอุปกรณ์ Internet of Things นั้นดีมาก สะดวก.
แต่จากมุมมองของระบบปฏิบัติการ การแยกการห่อหุ้มการเชื่อมต่อให้มากกว่าความสะดวกสบายในการจัดการการเชื่อมต่อหมายความว่า "การเชื่อมต่อ" สืบเชื้อสายมาจากชั้นแอปพลิเคชันไปยังชั้นของฮาร์ดแวร์ กลายเป็นความสามารถพื้นฐานของระบบปฏิบัติการที่แยกส่วน
ในแง่หนึ่ง การเรียกใช้ทรัพยากรระบบปฏิบัติการข้ามแพลตฟอร์มไม่จำเป็นต้องข้ามชั้นซึ่งหมายความว่าการโต้ตอบข้อมูลข้ามระบบไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อและตรวจสอบโดยผู้ใช้ดังนั้นระบบปฏิบัติการสามารถโทรข้ามอุปกรณ์ได้ในขณะที่รับประกันคุณภาพของการเชื่อมต่อในขณะนี้ อุปกรณ์ฮาร์ดแวร์/ระบบคอมพิวเตอร์/ระบบจัดเก็บข้อมูลระหว่างอุปกรณ์ทั้งสองสามารถทำงานร่วมกันได้ ดังนั้นฮาร์ดแวร์/อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลที่ใช้ร่วมกันตั้งแต่สองเครื่องขึ้นไปจึงสามารถใช้—"ซุปเปอร์เทอร์มินัล" เช่น การซิงโครไนซ์กล้องข้ามอุปกรณ์ การซิงโครไนซ์ไฟล์ และแม้แต่การเรียกข้ามแพลตฟอร์มของ CPU/GPU ที่เป็นไปได้ในอนาคต
ในทางกลับกัน มันยังแสดงว่านักพัฒนาเองไม่จำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการดีบักการเชื่อมต่อ IoT ที่ซับซ้อนมากเกินไปพวกเขาจำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ตรรกะการทำงานและตรรกะของอินเทอร์เฟซซึ่งจะช่วยลดต้นทุนการพัฒนาแอปพลิเคชัน IoT ได้อย่างมาก เนื่องจากระบบแอปพลิเคชันแต่ละระบบก่อนหน้านี้จำเป็นต้องพัฒนาและดีบักตั้งแต่ฟังก์ชันแอปพลิเคชันพื้นฐานไปจนถึงการเชื่อมต่ออุปกรณ์ ส่งผลให้ระบบแอปพลิเคชันปรับตัวได้ไม่ดีนักพัฒนาจำเป็นต้องพึ่งพา API ที่จัดทำโดยระบบ Harmony เท่านั้นเพื่อหลีกเลี่ยงการเชื่อมต่อดีบั๊กที่ซับซ้อน และดำเนินการดัดแปลงและพัฒนาอุปกรณ์หลายเครื่องให้เสร็จสมบูรณ์
เป็นไปได้ว่าจะมีแอปพลิเคชั่นมากมายที่อุปกรณ์ IoT หลายตัวจะนำไปใช้ในอนาคต และแอปพลิเคชั่นเหล่านี้จะมีประสิทธิภาพมากกว่าการซ้อนกันผลกระทบเหล่านี้จำเป็นต้องมีต้นทุนการพัฒนาที่ค่อนข้างสูงจนยากที่จะบรรลุผลสำเร็จ
ในกรณีนี้ ความสามารถ:
1. หลีกเลี่ยงการเรียกข้ามระบบโดยสิ้นเชิง เพื่อให้ซอฟต์แวร์ IoT และอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ IoT จำนวนมากสามารถแยกส่วนออกจากระบบปฏิบัติการได้อย่างแท้จริง
2. เผชิญกับสถานการณ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง ให้บริการที่จำเป็น (atomic service card) แก่อุปกรณ์ IoT ทั้งหมดผ่านระบบปฏิบัติการ
3. การพัฒนาแอปพลิเคชันจำเป็นต้องมุ่งเน้นไปที่ตรรกะการทำงานเท่านั้น ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการพัฒนาแอปพลิเคชันอุปกรณ์ IoT หลายตัวได้อย่างมาก
หากเราคิดอย่างลึกซึ้งเกี่ยวกับเรื่องนี้เมื่ออุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อกัน บริการแอปพลิเคชันบนอุปกรณ์จะได้รับความสำคัญก่อนหรือไม่?แน่นอนว่าระบบ Harmony ในปัจจุบันควรเป็นแกนหลักในการให้บริการ และอุปกรณ์หลักคืออุปกรณ์หลัก
ดังที่ฉันได้กล่าวไว้ในตอนต้น เมื่อเทียบกับระบบ Internet of Thing ที่มีอยู่ ระบบจะแก้ปัญหาพื้นฐานของการเชื่อมต่อขนาดใหญ่ของอุปกรณ์ Internet of Things และการกระจายตัวของอุปกรณ์เพื่อให้อุปกรณ์ IoT สามารถเชื่อมต่อถึงกันได้ในฐานะระบบปฏิบัติการ ควรคำนึงถึงความง่ายสำหรับผู้ใช้และนักพัฒนาในการใช้หรือเรียกใช้อุปกรณ์เหล่านี้เพื่อให้เอฟเฟกต์ของ 1=1 มากกว่า 2 เสร็จสมบูรณ์
เวลาโพสต์: 11 มิ.ย.-2564