自動自治系統(tǒng)需要怎樣的嵌入式操作系統(tǒng)

Matt Jones

1關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)挑戰(zhàn)

人工智能（AI）是一個相對較新的術(shù)語，而風(fēng)河在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展已有悠久的歷史。如果我們回想AI在互聯(lián)設(shè)備中的最初應(yīng)用，就會發(fā)現(xiàn)其中有許多情況是為原本由人工控制的系統(tǒng)增添自動自治性。例如先進(jìn)的自動駕駛無人機(jī)，車輛中的自動駕駛員輔助功能，甚至自動化工廠里的機(jī)器人。這些自動自治系統(tǒng)依然還是會與人類協(xié)同工作，因此這對于操作人員是否安全就至關(guān)重要。同時，這些設(shè)備和系統(tǒng)相互連接，其中也存在相關(guān)的安全風(fēng)險。重要的是應(yīng)該注意到，您或許可以不對自己的設(shè)備進(jìn)行安全防護(hù)，但絕不能讓自己的設(shè)備危及其他人員和設(shè)備的安全。

這些互連起來的自動自治系統(tǒng)非常復(fù)雜，并且需要一個智能系統(tǒng)平臺來實(shí)現(xiàn)從云端到邊緣設(shè)備的全面覆蓋。對于設(shè)備來說，需要具有保證性能的實(shí)時操作系統(tǒng)（RTOS）和AI/ML算法，而這些算法大多數(shù)都依賴于Linux系統(tǒng)。應(yīng)用場景和需求遍及整個系統(tǒng)的各個角落。例如，系統(tǒng)可能需要在云端和邊緣設(shè)備同時運(yùn)行容器化應(yīng)用，還可能需要跨越多個設(shè)備上的RTOs和Linux提供AI/ML框架。

風(fēng)河公司的優(yōu)勢是可以提供完整的成套軟件及其全面的軟件產(chǎn)品組合。

基于Yocto的Wind River Linux是市場領(lǐng)先的嵌入式Linux發(fā)行版本。風(fēng)河是Yocto計劃的最大貢獻(xiàn)者。為了確保這項(xiàng)計劃的順利拓展，風(fēng)河每天對Linux進(jìn)行超過3 000次的Build，每晚運(yùn)行超過12 000次測試，并且每個版本都進(jìn)行了超過140 000個完整的測試集。現(xiàn)在，風(fēng)河通過連續(xù)交付模型（Continuous Delivery Model）每3周公開發(fā)布一次。Wind River Linux還支持容器，從而使應(yīng)用軟件從云端分發(fā)并部署在邊緣設(shè)備上運(yùn)行。

VxWorks是市場領(lǐng)先的安全關(guān)鍵型RTOS，獲得了500多項(xiàng)認(rèn)證，部署的設(shè)備超過20億。

Wind River Linux和VxWorks以及Wind RiverHypervisor為設(shè)備賦予了生命力，同時風(fēng)河還支持一系列AI/ML框架。如果您訪問https：//labs.windriver.com，您會看到風(fēng)河在整個嵌入式平臺上運(yùn)行的ROS2（機(jī)器人操作系統(tǒng)）和Tensorflow的示例。

為了進(jìn)一步完善，風(fēng)河推出了Wind River CloudPlatform。該平臺的基礎(chǔ)是風(fēng)河贊助的開源項(xiàng)目StarlingX，采用了包括Kubernetes和Docker在內(nèi)的一系列云技術(shù)，并針對風(fēng)河的低延遲Linux發(fā)行版進(jìn)行了優(yōu)化。該平臺支持將云技術(shù)擴(kuò)展到網(wǎng)絡(luò)邊緣，例如5G移動發(fā)射塔以及更大的范圍。

風(fēng)河擁有完整的智能系統(tǒng)平臺，使客戶能夠比以往更快地開發(fā)、模擬和部署其互連自治系統(tǒng)。

2如何讓嵌入式設(shè)備更安全

對于任何關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)或互聯(lián)系統(tǒng)來說，安全性始終都是至關(guān)重要的。以前，客戶或許可以寄望于開發(fā)一種產(chǎn)品并將其部署到市場上而很多年不做更新。但在互聯(lián)環(huán)境中，這會存在巨大的安全隱患。

風(fēng)河的使命是消除客戶的痛點(diǎn)，并幫助他們提高生產(chǎn)力。以Wind River Linux為例，風(fēng)河為客戶提供了不同的版本模式，以確保客戶始終擁有最新的安全補(bǔ)丁。風(fēng)河提供LTS（長期支持）版本，這些版本不會更改Linux內(nèi)核，但是會提供后向端口補(bǔ)丁，以應(yīng)付已發(fā)現(xiàn)的CVE（常見漏洞和披露）。風(fēng)河還有新的Wind RiverLinux CD版本，每3周發(fā)布一次。

為了面向下一代安全性需求，風(fēng)河2020～3月收購了Linux網(wǎng)絡(luò)安全公司Star Lab，由此擁有了一系列關(guān)鍵技術(shù)，例如可以實(shí)現(xiàn)安全型hypervisor、虛擬機(jī)、容器和密鑰管理。

3 8位、16位MCU和RISC-V MCU的機(jī)會

有許多尺寸和規(guī)模的芯片可用于各個垂直行業(yè)和各種應(yīng)用場景。風(fēng)河支持?jǐn)?shù)百種BSP（板級支持包）。隨著每次客戶的參與，都有更多的BSP出現(xiàn)。實(shí)際上，這既不是挑戰(zhàn)，也不是真正的客戶痛點(diǎn)。真正的挑戰(zhàn)是鼓勵每位開發(fā)人員認(rèn)識到代碼重用至關(guān)重要，并且現(xiàn)在以及未來幾年，代碼將在多種不同品牌和型號的芯片上重用。

當(dāng)風(fēng)河內(nèi)部開發(fā)人員進(jìn)行編碼時，不會針對單個BSP或單個項(xiàng)目進(jìn)行。客戶只需編寫一次代碼，而風(fēng)河的系統(tǒng)允許這些代碼同時在數(shù)百個BSP上構(gòu)建、模擬和驗(yàn)證。這使開發(fā)人員可以立即了解每一步更改將會如何影響現(xiàn)場中已經(jīng)部署的設(shè)備、正在進(jìn)行的試驗(yàn)，甚至是尚未做出芯片的設(shè)備，并提前通過數(shù)字孿生simics模型進(jìn)行驗(yàn)證。

風(fēng)河正在與核心客戶合作，以幫助他們以完全相同的方式抓住這些機(jī)會。