در این بخش به تعریف سیستم عامل ( سیستم عامل چیست) و تعریف سیستم عامل اینترنت اشیا ( سیستم عامل اینترنت اشیا چیست) و کاربرد و کارایی و چگونگی کارکرد سیستم عامل اینترنت اشیا و معرفی بهترین سیستم عامل های اینترنت اشیا از جمله contiki و Android Things و Raspbian و windows iot و embedded Linux میپردازیم.
- سیستم عامل چیست؟
- سیستم عامل اینترنت اشیا چیست؟
- علت استفاده از سیستم عامل مجزا برای اینترنت اشیا چیست؟
- سیستم عامل اینترنت اشیا چگونه کار میکند؟
- بهترین سیستم عامل های اینترنت اشیا
- سیستم عامل اینترنت اشیا contiki
- سیستم عامل اینترنت اشیا Android Things
- سیستم عامل اینترنت اشیا Raspbian
- سیستم عامل اینترنت اشیا Windows IoT
- سیستم عامل اینترنت اشیا Embedded Linux
سیستم عامل چیست؟
سیستم عامل یا operation system که به صورت مخفف os هم گفته میشود ، یک برنامه است که توسط بک برنامه بوت در کامپیوتر بارگذاری میشود و اپلیکیشن های کاربردی را در آن مدیریت میکند. این اپلیکیشن های کاربردی با درخواست خدمات از طریق API ها از سیستم عامل استفاده میکنند.البته میتوان به صورت مستقیم هم با سیستم عامل از طریق رابط های کاربری ارتباط بر قرار نمود.
در واقع بدون سیستم عامل هر برنامه ای باید برای خود یک رابط کاربری و کد های سخت و زیاد به صورت اختصاصی برای مدیریت تمام عملکرد ها داشته باشد که این عمل در واقعیت غیر ممکن است.
سیستم عامل یک روش ثابت و تکراری برای تمام برنامه ها میباشد که بتوان با سخت افزار بدون نیاز به اطلاعات در مورد جزئیات و مشخصات آن سخت افزار ، ارتباط برقرار نمود.
معروف ترین و پر کاربرد ترین سیستم عامل های کامپیوتر ویندوز ، لینوکس ، مک میباشد.
سیستم عامل اینترنت اشیا چیست؟
سیستم عامل های اینترنت اشیا کاملا مانند سیستم عامل های کامپیوتر نیستند چون آنها به طور اختصاصی و بر اساس الزامات اینترنت اشیا کار میکنند و باید برای عملکرد های محدود در دستگاه های اینترنت اشیا طراحی شده باشند که یکی از این محدودیت ها کوچک بودن دستگاه های اینترنت اشیا میباشد.
تمام دستگاه های اینترنت اشیا باید سیستم عامل داشته باشند تا سرویس های ابری و دستگاه های اینترنت اشیا از طریق پروتکل های اینترنت اشیا ارتباط برقرار کنند درنتیجه بتوان مدیریت داده ها و دستگاه ها را از راه دور و اتصالات سلولی را انجام داد.
علت استفاده از سیستم عامل مجزا برای اینترنت اشیا چیست؟
دستگاه های اینترنت اشیا بسیار ابعاد کوچکی نسبت به کامپیوتر های رو میزی ما دارند و دارای محدودیت و قابلیت های خاصی هستند. حتی بعضی از آنها را میتوان پوشید!! به همین علت سیستم عامل های اینترنت اشیا دارای محدودیت هایی نسبت به سیستم عامل های دیگر دارند.
یک سیستم عامل اینترنت اشیا را باید در دستگاه ها با ابعاد ها و وضعیت های مختلف جاسازی کرد و روی آنها نرم افزار را اجرا نمود و داده ها را پردازش و ذخیره نمود . در نتیجه این سیستم عامل ها هستند که قابلیت حمل و نقل ، اتصال و … را امکان پذیر میکنند.
سیستم عامل اینترنت اشیا چگونه کار میکند؟
سیستم عامل اینترنت اشیا در واقع مغز یک دستگاه میباشد همانطور که کارایی بدن انسان به مغز آن بستگی دارد و تمام دستورات را مغز میدهد در اینترنت اشیا هم اینگونه میباشد. نقش آن مدیریت سخت افزار ها و نرم افزار ها روی دستگاه ها و اختصاص دادن منابع مورد نیاز برای عملکرد دستگاه مانند پردازش حافظه و … است.
سیستم عامل اینترنت اشیا دستگاه ها را برای ارتباط با خدمات ابری قادر میسازد. نحوه کار آن این گونه است:
هنگامی که داده ها به سرور انتقال داده میشوند ، نرم افزار طرف دیگر آن را پردازش میکند و هر کاری را که برای آن ساخته شده است ، تولید میکندو بر اساس خروجی این پردازش ها ، سرور امکان دارد یک سیگنال برای درخواست داده های اضافی به دستگاه های اینترنت اشیا ارسال کند یا اینکه دیگر سیگنالی ارسال نکند.
بهترین سیستم عامل های اینترنت اشیا
سیستم عامل های زیادی برای اینترنت اشیا وجود دارد که هرکدام از آنها دارای مزایا و معایب خاص خود میباشند که ما در این بخش به معرفی 5 تا از معروف ترین های آنها میکنیم.
سیستم عامل اینترنت اشیا Contiki
این سیستم عامل اینترنت اشیا ذر سال 2003 اولین بار شروع به کار کرد یک یک سیستم عامل منبع باز میباشد و برای شبکه های حسگر بیسیم سطح پایین بیشتر استفاده میشود.
ان سیستم عامل با ماکروسافت ویندوز و لینوکس مقایسه میشود ام ااین سیستم عامل دارای محدودیت حافظه میباشد که باعث شده از این نظر کارآمد تر باشد.
دارای توانایی اتصال آسان میکروکنترلر های کوچک و ارزان و اقتصادی و کم مصرف میباشد و در ساختن سیستم های بی سیم پیچیده بسیار مناسب است و قابلیت مدیریت با پلتفرم های سخت افزاری AVR و … را دارد.
سیستم عامل اینترنت اشیا Android Things
طبق معمول کمپانی گوگل هم در این عرصه وجود دارد و این سیستم عامل اینترنت اشیا را گوگل توسعه داده است که بسیار سبک بوده و از wifi و bluetooth و یک پروتکل ارتباطی جدید بنام weave پشتیبانی میکند .
این سیستم عامل بصورت متن باز بوده و قابل توسعه میباشد و به 32 تا 644 کیلوبایت رم احتیاج دارد که یکی از مهم ترین قابلیت های آن منظم بودن در بروزرسانی است که هر 6 هفته یکبار انجام میشود.
یکی از مزیت های این سیستم عامل قابلیت استفاده از دیگر ابزار های کارآمد گوگل مانند گوگل پلی و اندروید استودیو و … میباشد.
سیستم عامل اینترنت اشیا Raspbian
سیستم عامل Raspbian برای برد های Raspberry Pi که یکی از پرکاربرد ترین دستگاه ها در اینترنت اشیا محسوب میشوند ، طراحی شده اند. که این سیستم عامل رایگان و مبتنی بر debian میباشد و هسته آن مشابه به unix میباشد .
دارای دو نسخه Raspbian Buster و Raspbian Strech میباشد و به دلیل استفاده زیاد کاربران همیشه در حال توسعه میباشد که این خیلی عالی است.
این سیستم عامل اینترنت اشیا اولین بار در سال 2012 به بازار عرضه شده است و امروزه با دسکتاپ pixel عرضه میشود چون در این حالت برد Raspberry Pi به عنوان یککامپیوتر روزانه قابل استفاده میشود که دارای مزیت هایی مانند سازگاری با انواع پروژه ها و قابلیت اطمینان دارد که روی هر مدلی از Raspberry Pi ها به خوبی عمل میکند.
سیستم عامل اینترنت اشیا Windows IoT
سیستم عامل windows iot هم از خانواده windows 10 میباشد که این مدل سیستم عامل مخصوص دستگاه های اینترنت اشیا طراحی شده است. متاسفانه این سیستم عامل متن باز نیست. برای برد های Raspberry pi و با کیت های Groove بسیار مناسب است.
دارای سه نسخه windows 10 iot core و windows 10 iot Enterprise و windows 10 iot Mobile میباشد.
windows 10 iot core :
از دستگاه های کوچکی که مبتنی بر اینترنت اشیا هستند ، پشتیبانی میکند و مانند یک اپلیکیشن است که مدیریت سیستم را هم قادر میسازد . این نسخه بیش از 80 درصد از پروژه های اینترنت اشیا را پوشش میدهد.
windows 10 iot Enterprise :
از این مدل برای کاربرد های صنعتی اینترنت اشیا استفاده میشود که بر روی پردازشگر ARM اجرا میشود و نسبت به نسخه های دیگر قابلیت اطمینان بالاتری دارد.
سیستم عامل اینترنت اشیا Embedded Linux
این مدل از سیستم عامل های اینترنت اشیا هم بهصورت منبع باز و هم به صورت رایگان است که قابلیت توسعه را دارد. یکی از بهترین مشخصات آن کم حجم بودن است که تنها 100 کیلو بایت از فضای حافظه را اشغال میکند که این ویژگی باعث افزایش سرعت و قابل اعتماد شدن ، میشود.
این سیستم عامل تقریبا قابلیت نصب روی هر کامپیوتر و دستگاهی را دارد مانند Raspberry pi و … . از Linux kernel استفاده میکند و دارای انعطاف پذیری بالایی نسبت به سیستم عمل های دیگر دارد.
شرکت برنا پرداز پایا دارای خدمات بهینه و تخصصی در حوزه iot ، نرم افزار ، سخت افزار و اینترنت و شبکه دارد که برای بهره گیری از فناوری اینترنت اشیا میتوانید با استفاده از سخت افزار ها و سنسور های ما و بهره گیری از برد هوشمند برنا و اتصال آن به پلتفرم اینترنت اشیا برنا در راستای اینترنت ارائه شده این شرکت تمام خواسته خود برای ایجاد یک سیستم iot را تامین کنید.
همچنین میتوانید برای مانیتور کردن داده ها و آنالیز آنها از پلتفرم اینترنت اشیا برنا استفاده کنید یا یکی از بهترین پلتفرم های اینترنت اشیا را انتخاب کنید.