[系統解說] 針對 IoT 建標準開源系統！華為 LiteOS 圖統一物聯網世界

物聯網 IoT 已漸漸流行起來，然而面對著物聯網的種種問題，例如保安問題等，由於一直欠缺統一平台的關係，因此到現時為止仍然是束手無策。近日華為於 HNC 2015 之上便公佈了針對物聯網的系統，名為 LiteOS。此平台華為強調是一款完全自家開發的平台，而且更將平台開源起來，希望吸引業界共同參與開發，更希望開發者加入，打造成一個健康的生態系統。

IoT 方案難處：開發門檻高

要開發出一個 IoT 的方案，現時仍然是一件不容易的事。首先需要選擇合適的硬件平臺、其次是軟件層面，包括各種連接接入、互聯互通、功耗控制、安全傳輸、和雲端的連接等等；最後還要考慮智慧硬件部署中的各種易用性問題。這要求開發者了解晶片、硬件、各種軟件技術等；然而開發者本身都會較為精於軟件或硬件其中一個層面，卻難以同時對軟件或硬件十分熟悉，因此 IoT 其實某程度上會將大量有創意的開發者排除在外。為了降低智慧硬體的開發門檻，讓更多的開發者能快速創新，華為推出了開源的 Liteos，其口號就是：讓智慧硬體開發更簡單。

Core components 核心組成部分

如上圖所示，Liteos 是運行在 MCU、Cortex-M 等資源受限的硬體平臺上，ROM 和 RAM 資源從 <10 KB 到 10+MB。Liteos 主要用於智慧家居、穿戴式、車聯網、智慧抄表、工業互聯網等 IoT 領域的智慧硬體上，資料獲取、即時控制等是其典型使用環境。

而假以時日，待 Liteos 開源社區擁有更多人使用時，那麼採用 Liteos 開發便更容易。事關當系統普及化及標準化後，支援該系統的硬件便會更多，而且藉著針對該平台的生態系統愈來愈成熟，軟體發展、產品部署、程式開發的門檻便更低：

讓硬體開發更簡單

Liteos 開源社區提供晶片、模組和開源硬體板（如圖 2 所示）。如海思的 PLC 晶片 HCT3911、媒體晶片 3798M/C、IPCamera 晶片 Hi3516A，以及 LTE-M 晶片等，開發者也可以選擇第 3 方晶片，如 STM32 等。Liteos 可以運行在社區合作夥伴開發的各種智慧硬體板上，開發者可以根據需要自由選擇；而據現場了解，此 OS 的體積最少不達到 10KB，因此能更切合不同應用範疇所需。

圖 2：Liteos 支援的的開源硬體板

Liteos軟體架構

圖 3：Liteos 軟體架構

如圖 3 所示，Liteos 提供一個包含內核、中介軟體元件和開放 API 的完整架構：

– Liteos 內核可在即時調度和事件驅動調度之間彈性伸縮，以滿足高即時和低即時低功耗的不同應用場景；
– Liteos 中實現了跨越 BT/Wi-Fi/6LowPAN/PLC/LTE-M/ZigbBee 等異構網路通訊協定的互連互通，開發者可自由選擇；
– Liteos 中的統一 Profile 和互通外掛程式實現 Liteos 設備之間以及與第 3 方設備之間的業務交互操作，同時提供統一 APP 操控；
– Liteos 以獨特的內核技術以及輕量級的網路通訊協定和路由優化技術實現低功耗，而且和應用無關，這樣即使是初級開發者開發的應用在 Liteos 之中運行也能保證是低功耗的，例如基於 LTE-M 晶片的感測器，可做到 2A 電池 X 2 運行 10 年之久！
– Liteos 從內核、傳輸、API 連接、應用載入等層面提供和晶片結合的安全機制，保證 E2E 安全；
– Liteos 提供 Restful 的 API，有效降低開發者學習成本。
– Liteos 的中介軟體支持跨 OS，這樣可運行在其他設備上（如 Android，Linux 的智慧路由器、機頂盒等等），從而能與智能家居中其他設備進行互聯互通。

智慧硬體規模部署更簡單

IoT 智能硬件沒有顯示幕和輸入裝置，在大規模部署時要解決的主要問題是配置和組網，如智能家居、高速公路的路燈等。

然而通過 Liteos 中的簡易配置模組，使用者便可通過智慧硬體上的物理按鍵或者手機上的 APP 實現一鍵入網；同時 Liteos 中本身支援掃描功能，讓不同的裝置之間能自行發現、自行連接和自組網模組，使 Liteos 設備一通電即可相互發現，並組成 Mesh 網路，如圖 4 所示，這樣即使初級使用者也可以以 DIY 方式部署智慧硬體。

圖 4：Liteos 中的自發現、自連接

全開放的開源社區

Liteos 代碼開源，並建立了包括晶片、模組、開源硬體以及開發者、玩家的開源社區（www.oiotc.cc）。而原始程式碼亦已上載到 GitHub 之中，（https://github.com/OIOTC/Liteos）。

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