FreeRTOS, sistema operativo con funcionamiento en tiempo real para microcontroladores

FreeRTOS es un sistema operativo en tiempo real de código abierto para microcontroladores que facilita la programación, implementación, protección, conexión y administración de los dispositivos de borde pequeños y de bajo consumo. FreeRTOS, distribuido de forma gratuita con la licencia de código abierto del MIT, incluye un kernel y un conjunto de bibliotecas de software en crecimiento apto para su uso en todos los segmentos y aplicaciones del sector. Esto incluye una conexión de forma segura de los dispositivos pequeños de bajo consumo con los servicios en la nube de AWS, como AWS IoT Core, o bien, con otros dispositivos de borde más potentes en los que se ejecute AWS IoT Greengrass. FreeRTOS se diseñó con un énfasis en la fiabilidad y la facilidad de uso, y ofrece la predictibilidad de las versiones de soporte de largo plazo.

Un microcontrolador consta de un procesador sencillo con recursos limitados que está presente en muchos dispositivos, incluidos electrodomésticos, sensores, monitores de actividad física, sistemas de automatización industriales y automóviles. Muchos de estos pequeños dispositivos pueden beneficiarse de la conexión a la nube o a otros dispositivos de forma local. Sin embargo, cuentan con una potencia de cómputo y una capacidad de memoria limitada, y generalmente, ejecutan tareas simples y funcionales. A menudo, los microcontroladores funcionan con sistemas operativos que no tienen integrada ninguna funcionalidad para conectarse a redes locales o a la nube, lo que convierte a las aplicaciones de IoT en un verdadero desafío. FreeRTOS ayuda a solucionar este problema proporcionando tanto el kernel para ejecutar dispositivos de bajo consumo, así como también las bibliotecas de software que facilitan la conexión segura a la nube o a otros dispositivos de borde a fin de que pueda recopilar datos de los dispositivos para las aplicaciones de IoT y tomar las medidas pertinentes.

Beneficios

Código abierto

FreeRTOS se lanza con una licencia de código abierto de MIT, una licencia permisiva con restricciones limitadas sobre la reutilización. Para obtener más información acerca de la comunidad de código abierto de FreeRTOS, haga clic aquí.

Kernel fiable

Las empresas líderes a nivel mundial confían en el kernel de FreeRTOS, ya que lo consideran el estándar común para los microcontroladores y los pequeños microcontroladores con solidez, presencia minúscula y amplio soporte comprobados para dispositivos.

Agilice el tiempo de lanzamiento al mercado

FreeRTOS incluye integraciones de referencia de IoT, que son proyectos de FreeRTOS preintegrados portados a placas de evaluación basadas en microcontroladores que demuestran conectividad integral a la nube, y las demostraciones preconfiguradas que pueden ayudarlo a comenzar con el proyecto rápidamente. Puede descargar el código al instante y compilar para acelerar el tiempo de lanzamiento al mercado. También puede utilizar AWS IoT Device Tester para verificar con confianza y por cuenta propia si los dispositivos ejecutarán FreeRTOS e interoperarán con los servicios de AWS IoT.

Conecte, programe, implemente y administre de forma segura dispositivos de bajo consumo

FreeRTOS incluye compatibilidad con Transport Layer Security (TLS v1.2) y PKCS #11 para ayudar a que los dispositivos se conecten a AWS de forma segura. Además, puede programar fácilmente capacidades comunes de IoT en el dispositivo, incluidas las bibliotecas de software que ayudan a configurar los dispositivos en una red local a través de opciones de conectividad comunes, como Wi-Fi, Ethernet, o bien, conectarlos a un dispositivo móvil a través de Bluetooth de bajo consumo. FreeRTOS incluye una biblioteca de actualización por vía inalámbrica (OTA) para actualizar los dispositivos de manera remota con las mejoras de características, parches de seguridad y la característica de firma de código a fin de garantizar que el código de su dispositivo no se vea afectado durante la implementación y las actualizaciones por vía inalámbrica.

Amplio soporte de socios de AWS

Los miembros de nuestra red de socios de AWS (APN) brindan una amplia variedad de opciones, incluidas contribuciones de la comunidad, soporte profesional, desarrollo integrado y herramientas de productividad. FreeRTOS brinda la flexibilidad necesaria para crear fácilmente soluciones de IoT en diversos conjuntos de chips. Además, es compatible con más de 40 arquitecturas. Encontrará dispositivos que cumplen los requisitos mínimos para funcionar con FreeRTOS y AWS IoT en AWS Partner Device Catalog.

Predictibilidad de soporte de largo plazo

FreeRTOS ofrece estabilidad de características con versiones de soporte de largo plazo (LTS). Las bibliotecas de FreeRTOS LTS incluyen actualizaciones de seguridad y correcciones de errores críticos por dos años. AWS las mantiene para el beneficio de la comunidad de FreeRTOS. Para obtener más información acerca de las bibliotecas de FreeRTOS LTS, haga clic aquí.

El plan de mantenimiento ampliado (EMP) de FreeRTOS le brinda revisiones de seguridad y correcciones de errores críticos en la versión de FreeRTOS LTS de su elección por hasta diez años adicionales. Con el EMP de FreeRTOS, sus dispositivos de larga duración basados en FreeRTOS pueden confiar en una versión que tiene estabilidad de características y recibe actualizaciones de seguridad durante años. Recibirá notificaciones oportunas sobre próximos parches para las bibliotecas de FreeRTOS. De esta forma, puede planificar la implementación de parches de seguridad en sus dispositivos de Internet de las cosas (IoT). Para obtener más información acerca del EMP de FreeRTOS, consulte la página de características.

Funcionamiento

FreeRTOS brinda todo lo que necesita para programar fácilmente dispositivos conectados basados en microcontroladores y recopilar datos de dichos dispositivos para las aplicaciones de IoT. Puede comenzar con la elección de un microcontrolador calificado de FreeRTOS en AWS Partner Device Catalog. Puede utilizar la consola de AWS o GitHub para seleccionar y descargar las bibliotecas pertinentes de FreeRTOS o las integraciones de referencia de IoT validadas previamente. Para obtener más información acerca de todas las opciones, visite nuestra página de introducción.

Puede conectar de forma segura dispositivos de FreeRTOS a servicios en la nube, como AWS IoT Core, a un dispositivo de borde local o a un dispositivo móvil mediante Bluetooth de bajo consumo y actualizarlos de manera remota mediante la característica de actualización inalámbrica, la cual se encuentra disponible con AWS IoT Device Management. La integración con AWS IoT Device Defender facilita informar métricas del lado del dispositivo para detectar anomalías cuando estas se desvían del comportamiento esperado.

Casos de uso

Aplicaciones industriales

Los clientes industriales utilizan dispositivos basados en microcontroladores que generan datos sobre las cargas de trabajo esenciales del negocio. Los sensores industriales, los accionadores, las bombas y los componentes de automatización utilizan microcontroladores por su bajo costo, su reducido consumo energético y porque pueden desempeñar acciones en tiempo real. Por ejemplo, un microcontrolador controla una sola bomba de una plataforma petrolífera y es capaz de paralizar completamente la producción si se produce algún error. FreeRTOS permite a estos clientes recopilar datos sobre el rendimiento y el desgaste del sistema mediante una conexión directa con la nube, y tomar medidas importantes y locales en tiempo real con AWS IoT Greengrass para impedir interrupciones semejantes a las comentadas anteriormente.

Productos de consumo

FreeRTOS puede ayudar a las empresas fabricantes de productos de consumo, como electrodomésticos, tecnología vestible o sistemas de iluminación inteligentes, a estandarizar el desarrollo, la entrega y el mantenimiento de dispositivos basados en microcontroladores en una amplia gama de productos y modelos. FreeRTOS proporciona un solo sistema operativo para microcontroladores compatible con una gran variedad de hardware de microcontroladores con una potencia y una capacidad variables. De este modo, las empresas pueden centrarse en innovar los productos en lugar de administrar la complejidad del desarrollo de software en varias líneas de productos. Además, FreeRTOS ofrece la posibilidad de actualizar de forma segura las características de los productos de consumo existentes en el campo con la característica de actualización inalámbrica.

Soluciones B2B

Los microcontroladores se usan a menudo en los dispositivos comerciales B2B debido a sus reducidos requisitos de potencia y a su bajo coste. Por ejemplo, los fabricantes de equipos de seguridad incorporan cada vez más funciones de conectividad a dispositivos basados en microcontroladores como los sistemas de cerraduras y de sensores de las puertas comerciales. FreeRTOS permite a estas empresas acelerar el lanzamiento de nuevos productos conectados a través de la simplificación del proceso de diseño y desarrollo. Los fabricantes también pueden aplicar parches de manera segura en cerraduras comerciales mediante la característica de actualización inalámbrica.

Clientes

FreeRTOS ayuda a SOLshare a crear una innovadora microrred entre pares que proporciona electricidad solar asequible a comunidades de Bangladesh y otros lugares.

“AWS allanó el camino para nuestra solución de IoT integral, no solo mediante el aprovisionamiento de tecnología de FreeRTOS de vanguardia para dispositivos en servicios en la nube, sino con su práctica estrategia que agilizó nuestros esfuerzos de desarrollo y comercialización. Los expertos en IoT del equipo de prototipos de AWS trabajaron con el departamento de ingeniería de SOLshare para ayudar a diseñar y desarrollar las bases de nuestra solución. AWS invirtió en nuestro producto y en nuestra visión de empresa y, gracias a la ayuda práctica y a su enfoque centrado en la comunidad, pudimos modificar nuestros recursos de desarrollo para concentrarnos en crear una microrred entre pares innovadora que proporciona electricidad solar asequible a comunidades de Bangladesh y otros lugares”.

Hannes Kirchhoff, director de tecnología de SOLshare

FreeRTOS ayuda a monitorear de forma fiable e inteligente elevadores hidráulicos para camiones comerciales y así reducir las fallas sobre el terreno, el tiempo de inactividad de los equipos y los gastos de mantenimiento.

“Llegamos a AWS buscando una solución rentable para ayudar a los operadores a monitorear el uso de elevadores hidráulicos en camiones comerciales, de modo que pudieran evitar fallas inesperadas. AWS nos demostró que la fiabilidad de FreeRTOS satisfacía nuestras necesidades, al convertir módulos basados en MCU en verdaderos dispositivos IoT inteligentes y utilizar AWS IoT Core para administrar y recopilar datos de decenas de miles de dispositivos hidráulicos. Gracias a AWS, no solo conseguimos una solución más rentable, sino que nos ahorramos 10 meses de tiempo de desarrollo con FreeRTOS y nos beneficiamos de una reducción de las fallas sobre el terreno, del tiempo de inactividad de los equipos y de los gastos de mantenimiento”.

Yutaro Nakatsu, director de la unidad de diseño tecnológico, Shimadzu

Trabajar con un socio de AWS

Simplifique la implementación de los proyectos de IoT con hardware de IoT fiable cualificado para trabajar con FreeRTOS en AWS. Elija entre los socios de AWS que aparecen a continuación para ver sus dispositivos aprobados incluidos en AWS Partner Device Catalog a fin de encontrar hardware que funcione con FreeRTOS para integración inmediata con el proyecto de IoT. Hardware habilitado por AWS de los socios de AWS puede ayudar a facilitar el despliegue de los proyectos de IoT. Todos los dispositivos están disponibles para la compra a nuestros socios para ayudarle a comenzar.