FreeRTOS

Операционная система реального времени для микроконтроллеров

FreeRTOS – это операционная система реального времени с открытым исходным кодом для микроконтроллеров. Она упрощает программирование, развертывание, обеспечение безопасности, подключение и управление при работе с небольшими периферийными устройствами с малым энергопотреблением. FreeRTOS распространяется бесплатно на условиях лицензии MIT для продуктов с открытым исходным кодом. В состав операционной системы входят ядро и постоянно пополняемый набор библиотек программного обеспечения, которые можно использовать в различных секторах промышленности и областях применения. Ее можно использовать, например, для безопасного подключения небольших устройств с малым энергопотреблением к сервисам AWS Cloud (например AWS IoT Core или другим) либо более мощным периферийным устройствам, работающим под управлением AWS IoT Greengrass. При разработке операционной системы FreeRTOS основное внимание было уделено надежности и простоте использования.

Микроконтроллеры содержат простой процессор с ограниченными ресурсами и используются во многих устройствах, включая бытовую технику, датчики, фитнес-трекеры, приборы промышленной автоматики и автомобили. Многие из этих устройств могут подключаться к облаку или локально к другим устройствам, но имеют ограниченные вычислительную мощность и объем памяти и обычно выполняют простые функциональные задачи. Микроконтроллеры часто работают под управлением операционных систем, у которых может не быть встроенных функций для подключения к локальным сетям или облаку, из-за чего использованием таких устройств для Интернета вещей становится непростой задачей. FreeRTOS позволяет решить эту проблему и предоставляет как ядро, которое может работать на устройствах с малым энергопотреблением, так и библиотеки программного обеспечения, которые упрощают безопасное подключение к облаку (или другим периферийным устройствам). Таким образом, можно собирать данные с этих устройств Интернета вещей и выполнять требуемые действия.

Преимущества

Открытый исходный код

FreeRTOS выпускается на условиях лицензии MIT для ПО с открытым исходным кодом. Это лицензия с малым количеством ограничений на повторное использование кода. Получить дополнительные сведения о сообществе разработчиков ПО с открытым исходным кодом FreeRTOS можно здесь.

Доверенное ядро

Ведущие мировые компании доверяют ядру FreeRTOS, которое де-факто стало стандартом для микроконтроллеров и малых микропроцессоров, имеет проверенную надежность, небольшой объем и поддерживает широкий спектр устройств.

Сокращение времени вывода продуктов на рынок

FreeRTOS включает эталонные интеграции Интернета вещей, которые предварительно интегрированы с проектами FreeRTOS, портированными на микроконтроллерные оценочные платы (эти платы имеют сквозное подключение к облаку), и предварительно настроенные демонстрации, с помощью которых вы можете быстро приступить к работе над проектами. Вы можете мгновенно загружать код и компилировать его, чтобы уменьшить время вывода продуктов на рынок.

Безопасное программирование и развертывание устройств с малым энергопотреблением, а также подключение к ним и управление ими

В FreeRTOS имеется поддержка протокола TLS (TLS v1.2) для безопасного подключения устройств к облаку AWS. Вы можете без особого труда программировать часто используемые функции Интернета вещей на своих устройствах. Некоторые из доступных библиотек программного обеспечения позволяют настраивать устройства для работы в локальной сети с использованием стандартных вариантов подключения, например через Wi‑Fi или Ethernet, или подключаться к мобильным устройствам с помощью технологии Bluetooth Low Energy. Кроме того, FreeRTOS включает библиотеку беспроводного (OTA) обновления для удаленного обновления программного обеспечения устройств и добавления в него новых функций или исправлений системы безопасности, а также функцию подписания кода, которая позволяет проверить, не скомпрометирован ли код устройства в процессе развертывания и беспроводного обновления.

Широкая поддержка экосистемы

Экосистема наших партнеров предоставляет широкий выбор опций, в том числе сообщество, профессиональную поддержку, а также интегрированные средства для развертывания и повышения производительности труда. FreeRTOS предлагает гибкие возможности, позволяющие легко создавать решения Интернета вещей для разных наборов микросхем, и поддерживает более 40 архитектур. Найти устройства, сертифицированные для работы с FreeRTOS и AWS IoT, можно в каталоге AWS Partner Device Catalog.

Проверка устройств FreeRTOS

AWS IoT Device Tester для FreeRTOS – это средство автоматизации проверок, которое призвано упростить тестирование выбранных устройств. С помощью AWS IoT Device Tester можно самостоятельно проверить, будет ли FreeRTOS работать на тех или иных устройствах и смогут ли эти устройства взаимодействовать с сервисами AWS IoT. Для поиска и покупки одобренных AWS устройств для оптимальной работы с FreeRTOS воспользуйтесь каталогом AWS Partner Device Catalog.

Принцип работы сервиса

FreeRTOS предоставляет все необходимое, чтобы без особого труда программировать подключенные устройства на базе микроконтроллеров и собирать с них данных для приложений Интернета вещей. Чтобы начать работу, выберите микроконтроллер, подходящий для использования с FreeRTOS, из каталога AWS Partner Device Catalog. Затем с помощью консоли AWS или GitHub выберите и загрузите соответствующие библиотеки FreeRTOS либо предварительно проверенные эталонные интеграции Интернета вещей. Чтобы узнать больше обо всех возможных вариантах, посетите нашу страницу, посвященную началу работы.

Вы можете безопасно подключать устройства с FreeRTOS к облачным сервисам, например AWS IoT Core, к локальным периферийным устройствам или мобильным устройствам с применением технологии Bluetooth Low Energy, а затем удаленно обновлять их с помощью функции беспроводного (OTA) обновления, доступной в сервисе AWS IoT Device Management. Интеграция с AWS IoT Device Defender позволяет без особого труда отслеживать метрики на стороне устройства для обнаружения аномального поведения (когда эти метрики отклоняются от ожидаемых значений).

Как работать с Amazon FreeRTOS

Примеры использования

Промышленные приложения

Клиенты из промышленной отрасли используют устройства на базе микроконтроллеров, которые генерируют данные о критически важных для бизнеса рабочих нагрузках. Благодаря невысокой стоимости, низкому энергопотреблению и возможности выполнения операций в режиме реального времени микроконтроллеры используются в промышленных датчиках, приводах, насосах и компонентах автоматизации. Например, на установке для бурения нефтяных скважин имеется один насос, который управляется микроконтроллером. В случае неполадки в насосе добыча нефти может полностью прекратиться. FreeRTOS позволяет клиентам из промышленности посредством прямого подключения к облаку собирать данные о производительности системы и диагностические данные, а также локально выполнять критически важные действия в режиме реального времени с помощью AWS IoT Greengrass для предотвращения незапланированных перебоев в работе.

Потребительские товары

FreeRTOS может помочь компаниям, выпускающим потребительские товары, например бытовую технику, продукты, относящиеся к носимым технологиям, или производителям интеллектуального освещения стандартизировать разработку, доставку и обслуживание устройств на базе микроконтроллеров, относящихся к самым разным продуктам и моделям. FreeRTOS – единая операционная система для микроконтроллеров, которая может поддерживать широкий спектр микроконтроллерного оборудования различной мощности и производительности. Это позволяет компаниям сосредоточиться на внедрении инноваций в продукт, а не заниматься решением сложных задач, связанных с разработкой ПО для нескольких линеек продуктов. FreeRTOS также позволяет безопасно обновлять функции существующих потребительских продуктов, находящихся в эксплуатации, с помощью технологии беспроводного (OTA) обновления.

Решения B2B

Микроконтроллеры обычно используются в коммерческих устройствах B2B благодаря их низкому энергопотреблению и невысокой стоимости. Например, производители оборудования для обеспечения безопасности все чаще добавляют возможности подключения к устройствам на базе микроконтроллеров, таким как дверные замки для промышленного использования и сенсорные системы. FreeRTOS позволяет этим компаниям ускорить выпуск новых подключенных продуктов, упрощая процесс проектирования и разработки. Такие производители могут безопасно устанавливать исправления на коммерческие дверные замки с помощью функции беспроводного (OTA) обновления.

Клиенты

SOLshare

С помощью FreeRTOS компания SOLshare создает инновационную одноранговую микросеть, которая позволяет подавать доступную солнечную энергию в жилые районе в Бангладеш и за его пределами.

«Компания AWS проложила дорогу нашему комплексному решению для Интернета вещей. Помимо передовых технологий, от FreeRTOS на устройствах до сервисов в облаке, их практический подход помог ускорить разработку нашего продукта и его вывод на рынок. Эксперты по Интернету вещей из команды AWS по созданию прототипов стали частью группы разработки SOLshare и помогли нам заложить основы нашего решения. В AWS в наш замысел и продукт активно поддержали. Благодаря их практической помощи и подходу, ориентированному на общественную пользу, мы смогли направить свои ресурсы разработки на создание инновационной одноранговой микросети, которая позволяет подавать доступную солнечную энергию в жилые районы в Бангладеше и за его пределами».

Ханс Киркхофф, технический директор, SOLshare

Shimadzu

FreeRTOS помогает Shimadzu осуществлять умный и надежный мониторинг гидравлических подъемников на коммерческих грузовиках с целью снижения количества эксплуатационных поломок, времени простоя оборудования и затрат на техническое обслуживание.

«Мы обратились к AWS в поисках экономичного решения, которое помогло бы экипировщикам вести мониторинг использования гидравлических подъемников на коммерческих грузовиках во избежание непредвиденных поломок. Компания AWS продемонстрировала нам надежность FreeRTOS и соответствие нашим потребностям, показала возможности преобразования модулей на базе MCU в по-настоящему умные устройства IoT и использования AWS IoT Core для сбора данных с десятков тысяч гидравлических устройств и управления этими данными. Благодаря AWS нам удалось не только получить менее затратное решение, но также сэкономить 10 месяцев за счет использования FreeRTOS, которые иначе нам пришлось бы потратить на разработку. Кроме того, сократилось количество эксплуатационных поломок, время простоя оборудования и снизились затраты на техническое обслуживание».

Ютаро Накацу, руководитель подразделения технологического проектирования, Shimadzu

Начать работу с FreeRTOS

Шаг 1. Зарегистрируйте аккаунт AWS

Зарегистрируйте аккаунт AWS

Начать работу очень просто – перейдите в консоль FreeRTOS.
Шаг 2. Изучите нашу документацию

Изучить нашу документацию

Дополнительные сведения см. в документации по FreeRTOS.
Шаг 3. Начните разработку с AWS

Начать разработку с AWS

Подробнее о возможностях FreeRTOS.

Подробнее о возможностях FreeRTOS

Перейти на страницу с описанием возможностей
Готовы приступить к разработке?
Начать работу с FreeRTOS
Есть вопросы?
Свяжитесь с нами