在Azure RTOS上开发可靠物联网设备的硬件考量、教程和示例

SiliconLabs 2021-11-29 16:00

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Azure RTOS使资源受限的设备能够连接到微软的Azure IoT，这是全球领先的IoT生态系统之一。Azure RTOS为企业级应用程序（如航空电子设备、医疗设备、运输和工业控制）提供理想的软件开发平台而闻名，然而，其设备的可靠性取决于运行它的硬件。Silicon Labs（亦称“芯科科技”）特别制作本篇文章来解释开发可靠的Azure RTOS设备需考虑的五大硬件因素，同时为想在Silicon Labs无线解决方案上试验Azure RTOS的用户，提供GitHub上的教程和示例项目。欢迎点击文末的阅读原文或通过下方链接访问Silicon Labs在线社区获取完整内容：https://community.silabs.com/s/share/a5U8Y000000bwDXUAY/%E5%9C%A8azure-rtos%E4%B8%8A%E5%BC%80%E5%8F%91%E5%8F%AF%E9%9D%A0%E7%89%A9%E8%81%94%E7%BD%91%E8%AE%BE%E5%A4%87%E7%9A%845%E5%A4%A7%E7%A1%AC%E4%BB%B6%E8%80%83%E9%87%8F%E6%95%99%E7%A8%8B%E5%92%8C%E7%A4%BA%E4%BE%8B?language=en_US

Azure RTOS是什么?

Azure RTOS是微软为资源受限的物联网设备提供的实时操作系统和嵌入式软件开发套件。它用于无线连接全球Azure IoT生态系统中各种企业应用程序的智能设备。

Azure RTOS是围绕ThreadX实时内核的现代化版本而构建的，而ThreadX一直是世界上使用最多的实时内核之一。NetX Duo TCP/IP在Azure RTOS中提供网络功能。它针对受限的计算环境进行了优化，并支持IPSec和D/TLS，以实现高效和安全的物联网应用。

与Windows IoT和Azure Sphere OS不同，后者具有较高的内存和处理要求，Azure RTOS针对资源受限的硬件(如Cortex-M-class)进行了优化。

为什么选择Azure RTOS ?

为什么世界上那么多的实时操作系统中选择Azure RTOS呢? 首先，Azure RTOS是微软Azure IoT物联网生态系统中资源受限设备的首选操作系统和嵌入式软件开发平台。其次，Azure RTOS是各种企业级和安全关键应用程序的理想平台，这些应用包括航空电子设备、医疗设备、运输、工业控制等。它为开发者的物联网设计提供了经过全面测试、高效和可靠的基础。该代码已通过认证，满足严格的行业安全和标准，包括IEC 61508, IEC 62304, ISO 26262和EN 50128。

Azure RTOS对开发者的好处

Azure RTOS为开发者提供了可靠且经过验证的实时操作系统和嵌入式软件平台。经过测试和认证的代码可以提高质量和可靠性，减少故障排除和调试所需的时间，最大限度地减少开发成本和上市时间。

开发可靠的Azure RTOS设备的五大硬件考虑因素

嵌入式物联网设备是由软件、固件和硬件构建而成的紧密集成系统，您需要通过整体的系统考量来开发一个可靠的Azure RTOS设备。因此，无线硬件和MCU是产品整体可靠性和性能的关键组成部分。以下是在为AzureRTOS设备选择硬件时需要考虑的五个因素:

一、无线性能

无线性能在许多Azure IoT物联网应用中至关重要。企业和工业资产中的无线连接承载着有价值的、重要时间数据。另一方面，这些设备通常位于嘈杂的射频环境中。想象一下，工业旋转机器对其连接的无线物联网振动传感器造成的干扰程度！

在为Azure RTOS设备选择硬件时，以确保可靠的性能要注意选择具有高传输功率和灵敏性接收器的无线芯片。通过使用Silicon Labs的无线解决方案，您可以获得具有业界领先的灵敏性水平并且传输功率高达+20 dBm的芯片。

二、功耗

当您的Azure RTOS设备在没有线路电源的情况下运行时，节能硬件对于通过减少电池更换频率来降低生命周期成本至关重要，特别是在偏远地区。通过Silicon Labs的超低功耗SoC设计和优化的低占空比，您可以使电池驱动的Azure RTOS设备具有十年以上的运行寿命。

三、安全

Azure IoT平台具有强大的内置安全特性，如IPSec、TLS和DTLS。然而，Azure RTOS的安全性只取决于它最薄弱的环节。在选择硬件时，请确保适当的安全支持，例如Silicon Labs WF200 Wi-Fi模块上的安全链路接口，它具有与主机处理器加密通信的能力。

四、物联网协议

Wi-Fi是Azure IoT上的主要连接协议，并且大多数运行Azure RTOS的硬件都支持Wi-Fi。虽然Wi-Fi是企业领域通用的无线技术，但一些物联网用例可以通过更节能的无线物联网协议得到更好的解决。使用Silicon Labs的EFR32MG12无线SoC，您可以在适合实现多种无线物联网协议的设备上开发AzureRTOS应用程序，包括低功耗蓝牙（Bluetooth LE）、Zigbee、专有无线协议等。

五、成本和上市时间

开发物联网设备是需要预算和时间的。您必须最小化开发成本和上市时间。硬件的选择对这些内容有重大影响。使用Silicon Labs的高质量、预认证和符合标准的SoCs和模块，可以显著降低测试和认证所需的成本和时间。

如何从Azure RTOS和Silicon Labs硬件开始?

您可以通过下方链接访问GitHub资源库以了解如何开始在Silicon Labs EFR32MG12上试用Azure RTOS的方法：https://github.com/azure-rtos/getting-started/tree/master/SiliconLabs/EFR32MG12

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