LiteOS设备开发（1）—

1.什么是Huawei LiteOS？

2.Huawei LiteOS Kernel的优势有哪些？

3.Huawei LiteOS kernel有哪些功能？

Huawei LiteOS为开发者提供“一站式”完整软件平台，使物联网终端开发更简单互联更容易、业务更智能、体验更顺畅、数据更安全。

RTOS基本介绍

RTOS概念

RTOS ( Real-time operating system，实时操作系统），又称实时操作系统，是管理系统硬件和软件资源的系统软件，以方便开发者使用，操作系统管理的资源包括处理器、存储器、外设、甚至包括文件系统等等。

实时操作系统最大的特色就是其“实时性”。也就是说，如果有任务需要执行，实时操作系统会立即（在较短时间内）执行该任务，保证了任务在指定时间内完成。实时操作系统根据任务执行的实时性，分为“硬实时”操作系统和“软实时”操作系统，“硬实时”操作系统比“软实时”操作系统响应更快、实时性更高，“硬实时”操作系统大多应用于工业领域。

“硬实时”操作系统必须使任务在确定的时间内完成。。“软实时”操作系统能让绝大多数任务在确定时间内完成。

RTOS使用的好处

Huawei LiteOS是一款“软实时”操作系统。

降低开发难度，直接使用系统API，即可完成系统资源的申请、多任务的配合（基于优先级的实时抢占调度，同优先级的时间片调度)，以及任务间的通信等（如锁、事件等机制)。

增加代码可读性，易于维护和管理。

提升可移植性，对接不同芯片的工作由操作系统完成，应用开发者只需要关注OS层接口。

LiteOS基本介绍

Huawei LiteOS基础内核是最精简的Huawei LiteOS操作系统代码，包括任务管理、内存管理、时间管理、通信机制、中断管理、队列管理、事件管理、定时器等操作系统基础组件，可以单独运行。

Huawei LiteOS概述

Huawei LiteOS Kernal的优势：
。高实时性，高稳定性。
。超小内核，基础内核体积可以裁剪至不到10KB。
。低功耗。
。支持功能静态裁剪。

物联网操作系统需求
连接需求:不同类型通信协议的互通互联;
组网需求∶自发现、自连接、自组网，网络可快速自愈;管理要求:不同类型传感器接入和算法开发的统一管理。

LiteOS以模块化设计灵活支持多种部署场景
对LPWA端侧产业伙伴提供三种解决方案

场景1：基于MCU的设备开发（A+B+C）
场景2：集成到NB-IoT SoC（A+C）
场景3：面向运营商云平台，提供SDK供模组厂商快速对接（C）

IoT软件面临的共性问题
IoT终端在不同领域中需要解决的问题

物联网操作系统面临的挑战

多传感器协同管理复杂
视频场景下性能、功耗要求高
终端之间通信协议复杂多样
开发语言编程效率低、上手难度大

硬件、协议、标准和应用场景高度碎片化

资源受限、超低功耗和高实时响应要求极致化

简易规模部署和安全连接

LiteOS的架构设计

LiteOS的软件架构

组件跨OS重用，保证大小设备互通。
组件相互解耦，可自由裁减。

LiteOS的低功耗设计

传输机制:
。轻量级网络协议栈︰利用Mesh网络的特点优化协议栈，在无线网络丢包较高时，减少发送端的重传次数（在15%的丢包网络中，总传输量可降低62%)，降低功耗。
路由算法改进:多路由的负载均衡，丢包率降低57%，从而降低功耗。
Sleeping Router:没有数据传输时，Router节点自动Sleeping。

LiteOS的安全设计
1.内核层
SafeArea:

使得进程之间相互隔离。
保护敏感数据（如密钥，证书），只能通过保护API访问。

区分用户态和内核态:限制应用对硬件和资源的访问。

安全加载:对可信应用和非可信应用采取不同的加载和资源分配机制。

2.传输层：基于TLS/DTLS的加密传输

3.应用层

可信应用签名
API认证

LiteOS在Connectivity和互通互操作设计

LiteOS自带BLE和ZigBee协议栈;
支持6LoWPAN over 802.15.4和6LoWPAN over BTioh3kz5ts9
BLE、802.15.4、WiFi统一到IPv6，在IP层互通;
实现BLE、Zigbee和IPv6 ( BLE、802.15.4、WiFi)在应用层的互通互操作。

Open CPU架构

专为LiteOS小内核架构设计，满足硬件资源受限需求，比如LPWA场景下的水表、.气表、车检器等，通过MCU和通信模组二合一的OpenCPU架构，显著降低终端体积和终端成本。

LiteOS支持的芯片和硬件平台

基于LiteOS的智能Camera解决方案

1.特点：

1S内的快速启动：冷启动到预览<400ms，冷启动到录制<80ms
低CPU消耗，低功耗
最小体积可工作包月300KB（驱动+LiteOS内核+协议栈+FS等），约为Linux系统的1/4，所有组件均可裁剪。

基于LiteOS的智能家居解决方案
特点∶
快速自连接、自发现、自组网：自连接+自发现+自组网时延<3s，设备离网，网络拓扑愈合时延<20s

支持多种连接协议混合组网：ZigBee、BT、WiFi、6LowPan等统─APP控制

一个APP控制不同厂家的设备 Liteos与第三方硬件集成：STM32 ，MKT ,Ti CC253x