linuxfoundation有哪些开源项目

花开半夏

面向物联网的21个开源软件项目有哪些,物联网开源平台搭建

admin 07-26 04:41 166次浏览

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51CTO.com直译】物联网市场呈现碎片化、无定形化、不断变化的特征，其性质通常只需关注互 *** 作性。 难怪开源在这方面不俗。 ——客户犹豫不决，害怕将物联网的未来寄托在可能难以定制或互联的专有平台上。

本文介绍了主要的开源软件项目，重点讨论了面向家庭和工业自动化的开源技术。 我们忽略了专注于垂直领域的物联网项目，如Automotive Grade Linux和Dronecode。 我们还忽略了面向互联网的开源 *** 作系统发行版，包括Brillo、Contiki、Mbed、OpenWrt、Ostro、Riot和Ubuntusnappping。这次，我们将智能

这里介绍的21个项目包括由Linuxfoundation管理的两个大型项目： Allseen(Alljoyn )和ocf (iotivity )，以及物联网传感器的端点和网关我还介绍了几个专门针对物联网生态系统特定领域的小项目。 我们曾介绍过更多的项目，但越来越难分清物联网软件和普通软件的区别。 从嵌入式环境到云，越来越多的项目都带有物联网元素。

您声称这21个项目都是开源的，但请确保完整的名称不在本文的范围内。 它们至少在生态系统的一个部分运行Linux，大多数都完全支持Linux，从开发环境到云/服务器、网关和传感器端点部件。 大多数组件都有可以在Linux开发板(如Raspberry Pi和BeagleBone )上运行的组件，大多数都支持Arduino。

物联网领域仍然有很多专有技术，特别是在自上而下的企业平台上。 但是，其中也提供了部分开放访问权限。 例如，威瑞森的ThingSpace针对4G智慧城市APP应用，拥有一套免费的开发API，支持开发板，尽管核心平台本身是独一无二的。 相似的是，亚马逊的AWS物联网工具包包括部分开放的设备SDK和开源入门工具包。

其他主要的专有平台包括苹果的HomeKit和微软的Azure物联网工具包。 在拥有230个成员的Thread Group中，该组织监督基于6LoWPAN的对等Thread网络协议。 Thread Group由谷歌的母公司Alphbet旗下的Nest设立，没有提供像AllSeen和OCF那样全面的开源框架。 但是，它与Brillo相关，也与Weave物联网通信协议相关。 5月，Nest发布了名为OpenThread的开源版Thread。

介绍21个面向物联网的开源软件项目。

AllseenAlliance(Alljoyn ) )。

由Allseenalliance(asa )监管的AllJoyn互 *** 作系统框架可能是市场上采用最广泛的开源物联网平台。

Bug Labs dweet和freeboard

bugglas是从制造基于模块化Linux的有bugh的硬件设备开始的，但很久以前就演变成了与硬件无关的企业级物联网平台。 Bug Labs提供“dweet”消息、警告系统和“freeboard”物联网设计APP。 dweet使用HAPI Web API和JSON来帮助发布和描述数据。 freeboard是一种拖放式工具，用于设计物联网仪表板和可视元素。

DeviceHive

DataArt基于AllJoyn的设备管理平台可以运行在许多云服务上，包括Azure、AWS、Apache Mesos和OpenStack。 DeviceHive专注于使用ElasticSearch、Apache Spark、Cassandra和Kafka，分析大数据。 有些网关组件可以在运行Ubuntu Snappy Core的任何设备上运行。 模块化网关软件与DeviceHive云软件和物联网协议配合使用，作为Snappy Core服务进行部署。

DSA

分布式服务架构(DSA )便于集中式设备的互 *** 作性、逻辑和APP应用。 DSA项目正在构建分布式服务链接(DSLinks )库，以支持协议转换以及与第三方数据源的数据集成。 DSA提供了一个可扩展的网络拓扑，其中包括多个DSLinks，用于在连接到分层代理分层结构的物理互联网边缘设备上运行。

EclipseIOT(Kura ) )。

Eclipse基金会的物联网主要围绕基于Java/OSGi的Kura API容器和聚合平台，支持在服务网上运行的m2m APP应用。 Kura基于Eurotech的Everywhere Cloud物联网框架往往与Apache Camel集成，后者是基于Java的基于规则的路由和中介引擎。 Eclipse物联网子项目包括Paho消息传递协议框架、面向轻量级服务器的Mosquitto MQTT体系结构和Eclipse SmartHome框架。 有些项目实现名为Californium的基于Java的受限APP应用协议(CoAP )。

Kaa

CyberVision支持的Kaa项目为云互联的大型物联网提供了可扩展的端到端物联网框架。

该平台包括一种支持REST的服务器功能，可用于服务、分析和数据管理，通常部署成由Apache Zookeeper协调的节点集群。Kaa的端点SDK支持Java、C++和C开发，负责处理客户机/服务器通信、验证、加密、持久性和数据编排。SDK包括针对特定服务器、支持GUI的模式，这些模式可转换成物联网物件绑定。模式治理语义，并抽象一组迥异设备的功能。

Macchina.io

Macchina.io提供了一种“支持Web、模块化、可扩展的”JavaScript和C++运行时环境，可用于开发在Linux开发板上运行的物联网网关应用程序。Macchina.io支持一系列广泛的传感器和连接技术，包括Tinkerforge bricklet、XBee ZB传感器、GPS/GNSS接收器、串行和GPIO联网设备以及方向感应器。

GE Predix

GE面向工业物联网的平台即服务(PaaS)软件基于Cloud Foundry。它增添了资产管理、设备安全、实时预测分析，并支持不同数据的采集、存储和访问。GE Predix是GE为内部运营而开发的，它已成为最成功的企业物联网平台之一，收入大约60亿美元。GE最近与HPE达成了合作伙伴关系，HPE将把Predix整合到自己的服务中。

Home Assistant

这个作为后起之秀的草根项目提供了一种面向Python的家居自动化方法。

Mainspring

M2MLabs的基于Java的框架针对远程监控、车队管理和智能电网等应用领域中的M2M通信。与许多物联网框架一样，Mainspring高度依赖REST Web服务，并提供了设备配置和建模工具。

Node-RED

这种面向Node.js开发人员的可视化布线工具拥有基于浏览器的数据流编辑器，可用于设计物联网节点当中的数据流。然后，节点可以迅速部署成运行时环境，并使用JSON来存储和共享。端点可以在Linux开发板上运行，支持的云包括Docker、IBM Bluemix、AWS和Azure。

Open Connectivity Foundation(IoTivity)

英特尔和三星支持的开放互联联盟(OIC)组织和UPnP论坛组成的这个组织正在努力成为物联网方面领先的开源标准组织。OCF的开源IoTivity项目依赖充分利用的JSON和CoAP。

openHAB

OpenIoT

这款基于Java的OpenIoT中间件旨在使用一种公用云计算交付模式，为开放、大规模的物联网应用提供便利。除了表示物联网物件的本体、语义模型和标注外，该平台还包括传感器和传感器网络中间件。

OpenRemote

OpenRemote为家庭和楼宇自动化而设计，它以广泛支持众多智能设备和网络规范而出名，比如1-Wire、EnOcean、 xPL、Insteon和X10等规范。规则、脚本和事件都得到支持，还有基于云的设计工具，可用于用户界面、安装、配置、远程更新及诊断。

OpenThread

这是Nest最近从基于6LoWPAN的物联网Thread无线网络标准分离出来的开源项目，它还得到了ARM、Microchip旗下的Atmel、Dialog、高通和德州仪器的支持。OpenThread实现了所有Thread网络层，还实现了Thread的端点设备、路由器、Leader和边界路由器等角色。

Physical Web/Eddystone

谷歌的Physical Web让蓝牙低能耗(BLE)信标可以将URL发送到智能手机。它针对谷歌的Eddystone BLE信标经过了优化，这提供了除苹果的iBeacon之外的一种开放技术。其想法是，行人可以与任何具有BLE功能的支持性设备(比如汽车停放计时器、标牌或零售产品)联系。

PlatformIO

基于Python的PlatformIO包括IDE、项目生成器和基于Web的库管理器，它是为访问来自基于微控制器的Arduino和基于ARM Mbed的端点的数据设计的。它为200多种板卡提供了预先配置的设置，并与Eclipse、Qt Creator及其他IDE整合起来。

The Thing System

这种基于Node.js的智能家居“监管”软件声称支持真正的自动化，而不是简单的通知。其自学习人工智能软件可处理许多协同式M2M *** 作，不需要由人干预。缺少云组件恰恰提供了更好的安全性、隐私性和控制性。

ThingSpeak

成立五年的ThingSpeak项目专注于传感器日志、位置跟踪、触发器及提醒以及分析。ThingSpeak用户可以使用用于物联网分析和可视化的MATLAB版本，不需要向Mathworks购买许可证。

Zetta

Zetta是一种面向服务器的物联网平台，利用Node.js、REST和WebSockets构建而成，奉行基于数据流的“响应式编程”开发理念，用Siren超媒体API连接起来。设备被抽取成REST API，用云服务连接起来，这些服务包括可视化工具，并支持Splunk之类的机器分析工具。该平台可将Linux和Arduino开发板之类的端点与Heroku之类的云平台连接起来，以便构建地理分布式网络。

转载于:https://my.oschina.net/RainyZou/blog/1605337

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实模式,并开始执行位于地址0xFFFF0处

的代码,也就是ROM-BIOS起始位置的代码。BIOS先进行一系列的系统自检,然后初始化位

于地址0的中断向量表。最后BIOS将启动盘的第一个扇区装入到0x7C00,并开始执行此处

的代码。这就是对内核初始化过程的一个最简单的描述。

最初,linux核心的最开始部分是用8086汇编语言编写的。当开始运行时,核心将自

己装入到绝对地址0x90000,再将其后的2k字节装入到地址0x90200处,最后将核心的其余

部分装入到0x10000。

当系统装入时,会显示Loading...信息。装入完成后,控制转向另一个实模式下的汇

编语言代码boot/Setup.S。Setup部分首先设置一些系统的硬件设备,然后将核心从

0x10000处移至0x1000处。这时系统转入保护模式,开始执行位于0x1000处的代码。

接下来是内核的解压缩。0x1000处的代码来自于文件Boot/head.S,它用来初始化寄

存器和调用decompress_kernel( )程序。decompress_kernel( )程序由Boot/inflate.c,

Boot/unzip.c和Boot../misc.c组成。解压缩后的数据被装入到了0x100000处,这也是

linux不能在内存小于2M的环境下运行的主要原因。

解压后的代码在0x1010000处开始执行,紧接着所有的32位的设置都将完成： IDT、

GDT和LDT将被装入,处理器初始化完毕,设置好内存页面,最终调用start_kernel过程。

这大概是整个内核中最为复杂的部分。

[系统开始运行]

linux kernel 最早的C代码从汇编标记startup_32开始执行

startup_32:

start_kernel

lock_kernel

trap_init

init_IRQ

sched_init

softirq_init

time_init

console_init

#ifdef CONFIG_MODULES

init_modules

#endif

kmem_cache_init

sti

calibrate_delay

mem_init

kmem_cache_sizes_init

pgtable_cache_init

fork_init

proc_caches_init

vfs_caches_init

buffer_init

page_cache_init

signals_init

#ifdef CONFIG_PROC_FS

proc_root_init

#endif

#if defined(CONFIG_SYSVIPC)

ipc_init

#endif

check_bugs

smp_init

rest_init

kernel_thread

unlock_kernel

cpu_idle

・startup_32 [arch/i386/kernel/head.S]

・start_kernel [init/main.c]

・lock_kernel [include/asm/smplock.h]

・trap_init [arch/i386/kernel/traps.c]

・init_IRQ [arch/i386/kernel/i8259.c]

・sched_init [kernel/sched.c]

・softirq_init [kernel/softirq.c]

・time_init [arch/i386/kernel/time.c]

・console_init [drivers/char/tty_io.c]

・init_modules [kernel/module.c]

・kmem_cache_init [mm/slab.c]

・sti [include/asm/system.h]

・calibrate_delay [init/main.c]

・mem_init [arch/i386/mm/init.c]

・kmem_cache_sizes_init [mm/slab.c]

・pgtable_cache_init [arch/i386/mm/init.c]

・fork_init [kernel/fork.c]

・proc_caches_init

・vfs_caches_init [fs/dcache.c]

・buffer_init [fs/buffer.c]

・page_cache_init [mm/filemap.c]

・signals_init [kernel/signal.c]

・proc_root_init [fs/proc/root.c]

・ipc_init [ipc/util.c]

・check_bugs [include/asm/bugs.h]

・smp_init [init/main.c]

・rest_init

・kernel_thread [arch/i386/kernel/process.c]

・unlock_kernel [include/asm/smplock.h]

・cpu_idle [arch/i386/kernel/process.c]

start_kernel( )程序用于初始化系统内核的各个部分,包括：

*设置内存边界,调用paging_init( )初始化内存页面。

*初始化陷阱,中断通道和调度。

*对命令行进行语法分析。

*初始化设备驱动程序和磁盘缓冲区。

*校对延迟循环。

最后的function'rest_init' 作了以下工作:

・开辟内核线程'init'

・调用unlock_kernel

・建立内核运行的cpu_idle环, 如果没有调度,就一直死循环

实际上start_kernel永远不能终止.它会无穷地循环执行cpu_idle.

最后,系统核心转向move_to_user_mode( ),以便创建初始化进程（init）。此后,进程0开始进入无限循环。

初始化进程开始执行/etc/init、/bin/init 或/sbin /init中的一个之后,系统内核就不再对程序进行直接控制了。之后系统内核的作用主要是给进程提供系统调用,以及提供异步中断事件的处理。多任务机制已经建立起来,并开始处理多个用户的登录和fork( )创建的进程。

[init]

init是第一个进程,或者说内核线程

init

lock_kernel

do_basic_setup

mtrr_init

sysctl_init

pci_init

sock_init

start_context_thread

do_init_calls

(*call())->kswapd_init

prepare_namespace

free_initmem

unlock_kernel

execve

[目录]

--------------------------------------------------------------------------------

启动步骤

系统引导：

涉及的文件

./arch/$ARCH/boot/bootsect.s

./arch/$ARCH/boot/setup.s

bootsect.S

这个程序是linux kernel的第一个程序,包括了linux自己的bootstrap程序,

但是在说明这个程序前,必须先说明一般IBM PC开机时的动作(此处的开机是指

"打开PC的电源"):

一般PC在电源一开时,是由内存中地址FFFF:0000开始执行(这个地址一定

在ROM BIOS中,ROM BIOS一般是在FEOOOh到FFFFFh中),而此处的内容则是一个

jump指令,jump到另一个位於ROM BIOS中的位置,开始执行一系列的动作,包

括了检查RAM,keyboard,显示器,软硬磁盘等等,这些动作是由系统测试代码

(system test code)来执行的,随着制作BIOS厂商的不同而会有些许差异,但都

是大同小异,读者可自行观察自家机器开机时,萤幕上所显示的检查讯息。

紧接着系统测试码之后,控制权会转移给ROM中的启动程序

(ROM bootstrap routine),这个程序会将磁盘上的第零轨第零扇区读入

内存中(这就是一般所谓的boot sector,如果你曾接触过电脑病

毒,就大概听过它的大名),至於被读到内存的哪里呢? --绝对

位置07C0:0000(即07C00h处),这是IBM系列PC的特性。而位在linux开机

磁盘的boot sector上的正是linux的bootsect程序,也就是说,bootsect是

第一个被读入内存中并执行的程序。现在,我们可以开始来

看看到底bootsect做了什么。

第一步

首先,bootsect将它"自己"从被ROM BIOS载入的绝对地址0x7C00处搬到

0x90000处,然后利用一个jmpi(jump indirectly)的指令,跳到新位置的

jmpi的下一行去执行,

第二步

接着,将其他segment registers包括DS,ES,SS都指向0x9000这个位置,

与CS看齐。另外将SP及DX指向一任意位移地址( offset ),这个地址等一下

会用来存放磁盘参数表(disk para- meter table )

第三步

接着利用BIOS中断服务int 13h的第0号功能,重置磁盘控制器,使得刚才

的设定发挥功能。

第四步

完成重置磁盘控制器之后,bootsect就从磁盘上读入紧邻着bootsect的setup

程序,也就是setup.S,此读入动作是利用BIOS中断服务int 13h的第2号功能。

setup的image将会读入至程序所指定的内存绝对地址0x90200处,也就是在内存

中紧邻着bootsect 所在的位置。待setup的image读入内存后,利用BIOS中断服

务int 13h的第8号功能读取目前磁盘的参数。

第五步

再来,就要读入真正linux的kernel了,也就是你可以在linux的根目录下看

到的"vmlinuz" 。在读入前,将会先呼叫BIOS中断服务int 10h 的第3号功能,

读取游标位置,之后再呼叫BIOS 中断服务int 10h的第13h号功能,在萤幕上输

出字串"Loading",这个字串在boot linux时都会首先被看到,相信大家应该觉

得很眼熟吧。

第六步

接下来做的事是检查root device,之后就仿照一开始的方法,利用indirect

jump 跳至刚刚已读入的setup部份

第七步

setup.S完成在实模式下版本检查,并将硬盘,鼠标,内存参数写入到 INITSEG

中,并负责进入保护模式。

第八步

*** 作系统的初始化。

这是通信串口名称。在Linux环境下，串口名从ttyS0开始依次是ttyS1、ttyS2等。在本程序中，使用ttyS0作为通信串口。在打开ttyS0的时候，选项 O_NOCTTY 表示不能把本串口当成控制终端，否则用户的键盘输入信息将影响程序的执行； O_NDELAY表示打开串口的时候，程序并不关心另一端 的串口是否在使用中。在Linux中，打开串口设备和打开普通文件一样，使用的是open()系统调用。比如我么打开串口设备1也就是COM1，只需要：fd = open("/dev/ttyS0", O_RDWR | O_NOCTTY | O_NDELAY )打开的串口设备有很多设置选项。本文中使用int setup_com(int fd)设置。在系统头文件中 定义了终端控制结构struct termios，tcgetattr()和tcsetattr()两个系统函数获得和设置这些属性。结构 struct termios中的域描述的主要属性包括：c_cflag ： 控制选项c_lflag ： 线选项c_iflag ： 输入选项c_oflag ：输出选项c_cc ：控制字符c_ispeed ：输入数据波特率c_ospeed ：输出数据波特率如果要设置某个选项，那么就使用"|=“运算，如果关闭某个选项就使用”&=“和”~"运算。本文使用的各个选项的意义定义如下：c_cflag：CLOCAL 本地模式，不改变端口的所有者CREAD 表示使能数据接收器PARENB 表示偶校验PARODD 表示奇校验CSTOPB 使用两个停止位CSIZE 对数据的bit使用掩码CS8 数据宽度是8bitc_lflag：ICANON 使能规范输入，否则使用原始数据（本文使用）ECHO 回送(echo)输入数据ECHOE 回送擦除字符ISIG 使能SIGINTR，SIGSUSP， SIGDSUSP和 SIGQUIT 信号c_iflag：IXON 使能输出软件控制IXOFF 使能输入软件控制IXANY 允许任何字符再次开启数据流INLCR 把字符NL(0A)映射到CR(0D)IGNCR 忽略字符CR(0D)ICRNL 把CR(0D)映射成字符NR(0A)c_oflag： OPOST 输出后处理，如果不设置表示原始数据（本文使用原始数据）c_cc[VMIN]： 最少可读数据c_cc[VTIME]： 等待数据时间(10秒的倍数)

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