داکر برای میکروکنترلر؛ سیستم‌عامل AkiraOS با ترکیب Zephyr RTOS و وب‌اسمبلی معرفی شد

بلاگ خبری

7 بازدید

۱۴۰۵-۰۳-۱۸

2 دقیقه

نویسنده: 0x7a657573
درباره نویسنده: من اون دیوونه‌ام که وقتی بورد روشن نمی‌شه، ذوق می‌کنم؛ یعنی یه شب تا صبح قراره با منبع تغذیه و لاجیک آنالایزر عشق کنم! آدما قهوه می‌خورن که بیدار بمونن، ولی من بیدار می‌مونم تا بفهمم این بورد چرا باهام قهر کرده! زندگی من یه لوپ بی‌نهایته بین باگ و دیباگ... با چاشنی یه کم امید و یه عالمه دیوونگی!

به گفته CNX Software – Embedded Systems News

سیستم‌عامل AkiraOS با بهره‌گیری از Zephyr RTOS و فناوری وب‌اسمبلی، امکان اجرای برنامه‌های ایزوله و پرتابل را بر روی میکروکنترلرها فراهم کرده است تا فرایند به‌روزرسانی OTA و مدیریت نرم‌افزار در سیستم‌های امبدد مشابه کانتینرهای داکر ساده‌سازی شود. این پلتفرم متن‌باز با جداسازی اپلیکیشن از سیستم‌عامل، پایداری سخت‌افزار را تضمین کرده و اجرای یک فایل باینری واحد را روی تراشه‌های مختلفی نظیر ESP32 و STM32 میسر می‌سازد.

AkiraOS یک سیستم‌عامل امبدد مبتنی بر Zephyr است که اپلیکیشن‌های WebAssembly را به صورت ایزوله (sandboxed) روی میکروکنترلر اجرا می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد فریمور را به صورت OTA (از راه دور) و بدون نیاز به فلش مجدد، مستقر و به‌روزرسانی کنند. به عبارت دیگر، این سیستم مشابه کانتینرهای Docker است، اما برای میکروکنترلر طراحی شده است.

این پلتفرم امبدد و متن‌باز، سیستم‌عامل را از اپلیکیشن جدا می‌کند. این بدان معناست که فریمور پایدار باقی می‌ماند، در حالی که اپلیکیشن‌ها به صورت باینری‌های مستقل .wasm هستند که بدون دستکاری سیستم‌عامل، از طریق وایرلس قابل نصب‌اند. همچنین این اپلیکیشن‌ها پرتابل هستند، به طوری که یک فایل باینری واحد بر روی میکروکنترلر بردهای مختلف از جمله ESP32-S3، nRF5x یا STM32 کار می‌کند.

ویژگی‌های برجسته AkiraOS

بخش	ویژگی‌ها و توضیحات
فضای کاربر (User space)	امکان نصب تا ۸ برنامه wasm امکان اجرای همزمان تا دو برنامه حجم فضای اشغالی: ۵۰ تا ۲۰۰ کیلوبایت برای هر برنامه
زمان اجرای Akiraz	زمان اجرای سفارشی WASM شامل: مدیر برنامه (App Manager) فریم‌ورک رابط کاربری با ۳۲ ویجت شل/کنسول (Shell/console) ۱۸ ماژول API
میکرو ران‌تایم WebAssembly (WAMR)	دو گزینه برای اجرا: مفسر (Interpreter) یا کامپایل پیش از اجرا (AOT) با عملکرد ۱۰ تا ۵۰ برابر بالاتر
سیستم‌عامل درنگ‌درنگ (RTOS)	Zephyr RTOS شامل: زمان‌بند (Scheduler) پشته شبکه (Network stack) پروتکل HTTP برای به‌روزرسانی‌های OTA (از راه دور) بلوتوث کم‌مصرف (Bluetooth LE) برای AkiraMesh درایورها سیستم فایل LittleFS

مزایا

به‌روزرسانی اپلیکیشن‌ها در محیط عملیاتی بدون نیاز به چرخه فلش فریمور
عدم نیاز به کامپایل مجدد برای اپلیکیشن‌ها – یک باینری واحد روی ESP32-S3، nRF5x یا STM32 اجرا می‌شود
پایداری دستگاه: حتی در صورت کرش کردن یک اپلیکیشن معیوب، دستگاه به فعالیت خود ادامه می‌دهد
امنیت: هر اپلیکیشن تنها به منابع سخت‌افزاری که به صراحت درخواست کرده، دسترسی خواهد داشت

معماری AkiraOS

AkiraOS بر روی اهداف سخت‌افزاری زیر پشتیبانی می‌شود:

پشتیبانی سطح ۱ (بهترین عملکرد):

سری Espressif Systems ESP32
ESP32-S3 (LX7) و ESP32-H2 / ESP32-C6 (RISC-V)
برد ESP32-S3-DevKitM-1 توصیه می‌شود، و سخت‌افزار متن‌باز آتی یعنی AkiraConsole V3 در Crowd Supply (پس از عرضه با اطلاعات کامل از جمله قیمت، آن را بررسی خواهیم کرد)
Native_sim برای تکرار سریع فرآیند توسعه روی ماشین‌های x86-64 بدون نیاز به سخت‌افزار میکروکنترلر

پشتیبانی سطح ۲:

Nordic nRF54L15 ARM Cortex-M33 میکروکنترلر با بلوتوث 5.4
STM32 ARM ARM میکروکنترلر
B-U585I-IOT02A Discovery کیت توسعه (STM32U585AI)
STEVAL-STWINBX1 SensorTile بی‌سیم Industrial Node کیت توسعه (STM32U585AI)
پلتفرم‌های STMH753/H723

شما می‌توانید سورس‌کد و دستورالعمل‌های شروع به کار را در GitHub پیدا کنید، و یک مخزن (Repo) جداگانه شامل یک SDK برای توسعه اپلیکیشن‌های AkiraOS وجود دارد. جزئیات بیشتر در مستندات وب‌سایت پروژه قابل مشاهده است؛ جایی که متوجه شدم یک اپلیکیشن موبایل برای دریافت اطلاعات و وضعیت دستگاه، مدیریت اپلیکیشن‌ها، اجرای به‌روزرسانی OTA فریمور، دسترسی به شل/ترمینال و مرور فایل‌ها در دستگاه مقصد در حال توسعه است. همچنین یک رابط وب مدیریتی از طریق وای‌فای یا USB در دسترس قرار دارد.

اطلاعات