MIDC 2020小米开发者大会刚刚过去。整场大会下来，几个印象比较深刻的点是：
- 雷军宣布扩招5000名工程师；
- 最新伸缩式大光圈镜头技术；
- 小爱同学5.0发布；
……
当然了，还有一个更加值得被提及的重点是：
首次亮相的Xiaomi Vela物联网软件平台！
弱水三千，
为何小米去了NuttX这一瓢？
Xiaomi Vela软件平台是基于开源嵌入式操作系统NuttX打造的物联网软件平台。
比起安卓、iOS、鸿蒙等，NuttX知名度不算高，该系统于2007年由Gregory Nutt先生正式开源。发展至今，NuttX以功能丰富、性能稳定、商业化成熟度高赢得了市场的认可。
2016年被三星选为TizenRT操作系统的内核，小米自2017年开始基于NuttX开发物联网产品，2019年在小米的推动下正式进入Apache基金会，NuttX被正式更名为Apache NuttX。
众所周知，小米及其生态链企业的产品特别多，若每个供应商都有自己的一套OS解决方案，那么这种模式下，随着产品越来越丰富，小米的负担也会急剧增大。因此，提供一个统一的RTOS框架，为供应商提供接入该RTOS的驱动也就变成小米迫在眉睫的事情。
在业务驱动的情况下，加之小米不重复造轮子、提高效率的一贯作风，使得基于开源系统进行二次开发变得很好理解。然而，市场上开源或商业的RTOS非常多，为何小米偏偏选择NuttX呢？以下几点或许是这个问题的答案：
兼容性高：NuttX是可商用化RTOS中唯一一个对POSIX API有原生支持的实时操作系统，同时NuttX整体设计、代码组织，编译过程和Linux非常接近，因此很多Linux社区的开源软件可以很方便的移植到NuttX上，从而极大的简化开源软件移植、方便代码复用、降低学习曲线。
完成度高：NuttX集成了文件系统、网络协议栈、图形库和驱动框架，减少开发成本。
模块化设计：所有组件甚至组件内部特性，都可通过配置Kconfig来调整或关闭，可按需对系统进行裁剪，适用于不同产品形态。
代码精简：所有组件都是从头编码，专门对代码和数据做了优化设计。
轻量级：虽然NuttX实现了传统操作系统的所有功能，但是最终生成的代码尺寸还是可以很小（最小配置不到32KB，最大配置不超过256KB）。
社区活跃度高：很多厂商（比如小米、Sony，乐鑫、NXP等）和开源爱好者都在积极回馈社区，贡献活跃度。
Xiaomi Vela目标：
解放开发者，打通碎片化的IoT应用
在拉丁语中，Vela是帆船的意思。
从这个名字可以感受到，小米是希望与厂商、开发者一起，在物联的瀚海中乘风远航的愿景。
随着物联网设备的增多，加强手机与IoT设备之间的协同就变得避无可避，基于此小米正在重点开发小米妙享功能，并且即将开放视频投射和应用协同功能。而为了实现小米秒享在多设备上的应用，则需要一个跨设备的物联网软件平台来支撑，而这个平台便是基于开源嵌入式操作系统NuttX打造的Xiaomi Vela。
据悉，小米Vela拥有高性价比、可剪裁、代码易复用、完整度高四大优势，可以打通碎片化的IoT应用，支持高性价比的MCU设备。该平台是专门用于智能家居、可穿戴设备等算力受限设备上的物联网嵌入式开发平台，并逐步在手表、手环、音箱、智能家电、相机ISP、传感器等更多终端设备中落地。
在发布会上，小米对外公布了Xiaomi Vela的系统架构，如下图：
具体而言，小米Vela主要分为三⼤部分：
底层是NuttX内核：提供最基本的任务调度、跨进程间通信、文件系统等基础OS功能，同时也提供简洁高效的设备驱动、轻量级的TCP/IP协议栈和电源管理等组件；
上层是Vela应用框架：主要分为上下两层，下层是为扩展系统服务提供的通用框架，包括蓝牙通信组件、通信组件、OTA服务、数据本地存储服务，以及对图形用户界面和脚本语言的支持，上层主要是针对不同的物联网应用开发。
右侧是开发者工具：主要提供Logger、Auto test、Emulator、GUI相关开发工具。
打通物联网最基础的功能，
鸿蒙与Xiaomi Vela的异同
在物联网时代，操作系统是最底层基础的系统架构，很多上层应用都基于操作系统才能布局生态。就在小米对外正式发布自家物联网操作系统Xiaomi Vela同一天，华为也举办了一场新品发布会，发布了15款智选新品，这是华为的物联网操作系统鸿蒙OS首次应用在华为智选生态产品上。
而在小米官方对Vela介绍中，Xiaomi Vela对标的其实是华为LiteOS。然而，随着LiteOS融入鸿蒙OS，Xiaomi Vela终将要面对的仍然是鸿蒙OS。
无论是鸿蒙还是Xiaomi Vela，都是为了打通物联网最基础的联通、协同相关功能。但两者仍然略有差异：
在战略层面：鸿蒙OS发布之初，华为官方对标的是安卓系统比；Xiaomi Vela则更倾向于认为是与Linux、安卓等高价操作系统是互补共生关系。
在应用层面：鸿蒙搭载的范围更广，覆盖到了内存配置比较大的领域，搭载华为鸿蒙OS的第一款产品是荣耀智慧屏；Xiaomi Vela更注重低功耗和轻量级的应用场景，其目标应用是智能家居、可穿戴设备等算力受限设备，而非手机、智能电视等。
逐步完善的物联网生态版图，
小米的手机+AIoT野望
- 2013年，小米开始进军智能硬件领域，初步探索物联网；
- 2015年，小米首次披露以手机为核心，连接所有设备的物联网战略，正式开启物联网布局；
- 2019年初，雷军宣布全面All in IoT，未来五年持续投入高达100亿，抓住人工智能、物联网时代的新风口；
- 2020年初，随着5G时代到来，5G将赋能AIoT，开启万物互联的智能时代即将到来，小米作出重大战略升级，加码为5年投入" ＋AIoT"500亿元。
这是小米入局物联网领域的一段缩影。
有网友说： 小米这两年成熟多了。相比更早以前的小米，最明显的表现在于公司的战略十分明确，即手机+AIoT双引擎战略。或许这一点可以作为小米更成熟了的佐证。
随着时间的推移，小米的物联网生态版图无疑也正在逐步完善。除了和以往一样，推出了更多新的硬件产品，小米还推出自己的系统平台Xiaomi Vela，试图通过打造核心的软硬件底层。
目前看来，小米畅快连、小米妙享、小米"一指连"UWB技术、小爱5.0、Works With Mijia开放生态，Xiaomi Vela软件平台、小米IoT模组家族以及丰富的小米生态链产品，都在从硬件到软件、从技术到服务、从产 品 到生态等各种维度加强"手机+AIoT"的生态场景体验与繁荣，积极推动整个AIoT场景与行业健康发展，小米物联网技术护城河才真正要建起来。基于目前已有的规模和品牌效应，或许这个进程也会比较快。
关于NuttX操作系统
关于NuttX操作系统
NuttX是一个成熟的实时操作系统，于07年由Gregory Nutt先生正式开源，2016年被三星选为TizenRT操作系统的内核，2019年在小米的推动下正式进入Apache基金会，经过开源社区多年的不懈努力，NuttX功能丰富，性能稳定，商业化成熟度高，Fitbit最近两代的手环产品和索尼多款消费级产品都是基于NuttX开发的。
为什么选择NuttX？
市场上开源或商业的RTOS非常多，为什么我们最终选择NuttX作为Xiaomi Vela的基础？主要有以下几个原因：
- NuttX对POSIX标准有原生兼容：NuttX是可商用化RTOS中唯一一个对POSIX API有原生支持的实时操作系统，所以很多Linux社区的开源软件可以很方便的移植到NuttX上，这样可以极大的简化开源软件移植，方便代码复用，降低学习曲线，其它RTOS需要适配层把POSIX API转成内部API，而且通常只兼容一小部分的POSIX接口。
- 完成度高：NuttX集成了文件系统、网络协议栈、图形库和驱动框架，减少开发成本。
- 模块化设计：所有组件甚至组件内部特性，都可以通过配置Kconfig来调整或关闭，可按需对系统进行裁剪，适用于不同产品形态。
- 代码精简：所有组件都是从头编码，专门对代码和数据做了优化设计。
- 轻量级：虽然NuttX实现了传统操作系统的所有功能，但是最终生成的代码尺寸还是可以很小（最小配置不到32KB，最大配置不超过256KB）。
- 和Linux系统的兼容性：因为NuttX整体设计、代码组织，编译过程和Linux非常接近，将会极大地降低Android/Linux开发者的迁移成本。
- 活跃开放的社区：很多厂商（比如小米、Sony，乐鑫、NXP等）和开源爱好者都在积极回馈社区。
NuttX的系统架构
从纵向看，NuttX和传统操作系统一样由调度子系统、文件子系统、网络子系统、图形子系统和驱动子系统组成。从横向看，NuttX向上给应用程序提供了POSIX和ANSI定义的标准C/C++接口。对于没有标准化的组件（比如各种外设），NuttX通常会提供兼容Linux的API。向下NuttX定义了Arch API、块设备驱动接口、网卡驱动接口、display驱动接口，以及各种总线和外设的lower half驱动接口，使得芯片厂商能够规范、快速地完成移植工作。下图中数量众多的蓝色模块就是NuttX实现的各种功能。
子系统介绍
调度子系统
NuttX支持大多数RTOS都没有实现的进程概念，并提供完整的POSIX API，比如pthread、信号量、消息队列、时钟/定时器、信号、环境变量等。同时，也支持RTOS上常见的优先级翻转和tickless模式。NuttX支持对称多处理（SMP）和非对称多处理（AMP）两种多核编程模式，开发者可以根据芯片设计的特点和应用场景的需求，选择使用SMP或AMP，甚至同时使用SMP和AMP。NuttX支持所有常见CPU架构，比如Cortex-A/Cortex-R/Cortex-M、AVR、MIPS、32位/64位 RISC-V，X86/X64，Z80，以及Tensilica和CEVA的DSP，并有超过150款芯片成功移植到NuttX上。
文件系统
NuttX设计了一套完整而小巧的虚拟文件系统，除了支持统一的目录和文件操作外，还支持挂载点、字符设备，块设备等高级概念。直接支持10多种常用的文件系统。比如FAT、LittleFS、SmartFS、NFS、ROMFS、TMPFS等。另外，NuttX内置根文件系统，无需挂载即可启动，极大的简化了开发和部署流程。
网络子系统
NuttX实现了完整的网络协议栈，支持以太网、WiFi、802.15.4、蓝牙、CAN等数据链路层协议，支持IPv4、IPv6以及相关的ARP、ICMP、IGMP、MLD等传输层协议，实现了BSD兼容套接字API，除了常见的TCP、UDP协议外，还支持raw packet、unix domain、netlink套接字类型。另外，NuttX还提供了大量的应用层协议实现，比如DHCP、DNS、NTP、Telnet、FTP、SMTP、HTTP等。
驱动子系统
除了接入到文件系统的块设备驱动和接入到TCP/IP协议栈的网络设备驱动外，NuttX还为各种常见总线和外设定义了类似Linux的字符设备驱动。一方面通过NuttX为每类设备定义的标准IOCTL接口，应用程序可以用统一的API访问不同厂商的硬件驱动，另一方面NuttX驱动框架实现了和硬件无关的操作（比如权限控制、buffer管理，睡眠/唤醒等），降低驱动程序的开发难度。最后，NuttX提供了一套基于activity统计的低功耗管理框架，使得驱动程序可以方便地实现低功耗控制。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-735119.html
欢迎通过以下链接访问NuttX官网，也欢迎大家加入Apache NuttX社区。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-735119.html
到了这里，关于小米在建IoT护城河Vela NuttX的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
