Amazon FreeRTOS

适用于微控制器的 IoT 操作系统

Amazon FreeRTOS (a:FreeRTOS) 是一款适用于微控制器的操作系统，让您可以轻松地对低功耗的小型边缘设备进行编程、部署、安全保护、连接和管理。Amazon FreeRTOS 基于 FreeRTOS 内核（一款适用于微控制器的常见开源操作系统），并通过软件库对其进行扩展，从而让您可以轻松地将小型低功耗设备安全连接到 AWS IoT Core 等 AWS 云服务或运行 AWS Greengrass 的功能更强大的边缘设备。

微控制器 (MCU) 是一种单芯片，其中包含一个常用于电器、传感器、健身追踪器、工业自动化和汽车等众多设备的简单处理器。许多此类小型设备都可以通过连接到云或连接到本地的其他设备而获得优势。例如，智能电表需要连接到云来报告使用情况；大楼安全系统需要进行本地通信，在您使用身份识别卡进门时将门解锁。微控制器具有有限的计算能力和内存容量，通常执行简单的功能任务。微控制器运行的操作系统往往没有支持连接到本地网络或云的内置功能，从而使 IoT 应用程序成为一项挑战。Amazon FreeRTOS 可以帮助解决这个问题，它不仅提供核心操作系统来运行边缘设备，还提供软件库来支持轻松安全地连接到云（或其他边缘设备），让您可以从中为 IoT 应用程序收集数据并执行操作。

要开始使用，您可以使用 Amazon FreeRTOS 控制台为您的设备配置和下载 Amazon FreeRTOS。Amazon FreeRTOS 资格认证计划让您可以确保自己的设备中使用的微控制器完全支持 Amazon FreeRTOS 的各种特性和功能。Amazon FreeRTOS 是一种开源系统，可以免费使用。要了解有关如何开始使用的更多信息，请单击此处。

什么是 Amazon FreeRTOS？

优势

基于 FreeRTOS 内核

Amazon FreeRTOS 是一种开源系统，基于 FreeRTOS 内核，而FreeRTOS 内核是一种适用于微控制器的最常用的实时操作系统。借助 Amazon FreeRTOS，您可以使用针对 FreeRTOS 内核开发的现有工具的大型生态系统。如果您已经在现有设备上使用 FreeRTOS 内核，则可以选择使用 Amazon FreeRTOS 以及新增的库提供的功能，也可以继续使用内核操作系统。

轻松编程、部署和管理低功耗互联设备

Amazon FreeRTOS 包含软件库，它们可让您轻松将常用的 IoT 功能编程到设备中，其中包括使用 Wi-Fi 或以太网等常见连接选项来帮助将设备配置到本地网络的软件库。Amazon FreeRTOS 还支持无线 (OTA) 更新功能，可以将增强功能或安全补丁远程更新到设备中。

安全数据和设备连接

Amazon FreeRTOS 附带各种库来帮助保护设备数据和连接的安全，其中包括支持数据加密和密钥管理。Amazon FreeRTOS 支持传输层安全性 (TLS v1.2)，可以帮助您的设备安全连接到云。Amazon FreeRTOS 还具备代码签名功能，可以确保您的设备代码在部署和 OTA 更新过程中不会泄露。

连接到云或本地边缘设备

Amazon FreeRTOS 设备可以直接连接到 AWS IoT Core 等云服务，也可以连接到 AWS Greengrass 设备等本地边缘设备。将 Amazon FreeRTOS 设备连接到 Greengrass Core 设备之后，即使设备失去与云的连接，您也可以继续与其进行通信。

广泛的硬件和技术生态系统

Amazon FreeRTOS 可为您提供在各种芯片组上轻松构建 IoT 解决方案的灵活性，并支持 ARM 和 MIPS 等各种架构。对于新设备，您可以从 Espressif、Microchip、NXP Semiconductors、STMicroelectronics、Texas Instruments 以及 Amazon FreeRTOS 资格认证计划中的其他受信任供应商提供的各种符合条件的芯片组中进行选择。

工作原理

Amazon FreeRTOS 可以提供您所需的一切，让您轻松地对基于微控制器的连接设备进行编程，并从中为 IoT 应用程序收集数据。首先，您可以选择 Espressif、Microchip、NXP Semiconductors、STMicroelectronics、Texas Instruments 或 Amazon FreeRTOS 资格认证计划中的其他受信任供应商提供的、完全支持各种 Amazon FreeRTOS 特性和功能的微控制器。然后，您可以使用 Amazon FreeRTOS 控制台为您的设备选择相关软件库，并下载完整的 Amazon FreeRTOS 操作系统，包括特定于设备和应用程序的库。要详细了解所有入门选项，请单击此处。

Amazon FreeRTOS 部署到您的设备后，您可以将其安全连接到 AWS IoT Core 等云服务或者连接到本地边缘设备，并使用 OTA 更新功能进行远程更新。

使用案例

工业应用

工业客户利用基于微控制器的设备，这些设备会生成关于业务关键型工作负载的数据。工业传感器、致动器、泵和自动化组件均使用微控制器，因为它们成本低、功耗低，并且可以执行实时操作。例如，石油钻塔上的单个泵由微控制器控制，如果出现故障，则可能会完全关闭。借助 Amazon FreeRTOS，这些客户可以直接连接到云来收集系统性能和压力方面的数据，并通过 AWS Greengrass 在本地实时采取关键行动来防止出现此类破坏性中断。

B2B 解决方案

微控制器的功耗要求和成本均较低，因此常用于 B2B 商用设备。例如，安全设备制造商越来越多地将连接功能添加到商用门锁和传感器系统等基于微控制器的设备中。使用 Amazon FreeRTOS，这些公司可以通过简化设计和开发过程来加快新互联产品的发布。Amazon FreeRTOS 资格认证计划提供了一个符合条件的微控制器的列表，从而简化了开发过程，而 Amazon FreeRTOS 控制台让您可以下载特定于微控制器和使用案例的源代码。这些制造商还可以使用 OTA 更新功能将补丁安全应用到商业门锁上。

消费品

Amazon FreeRTOS 可以帮助电器、可穿戴技术或智能照明制造商等消费产品公司针对各种产品和型号，将基于微控制器的设备开发、交付和维护过程标准化。Amazon FreeRTOS 提供单个微控制器操作系统，它可以支持具有不同功率和容量的各种微控制器硬件。这样，这些公司便可以专注于产品创新，无需面对跨多个产品线开发软件的复杂性。此外，通过 OTA 更新功能，Amazon FreeRTOS 还能安全更新使用中的现有消费产品的功能。

客户案例

“借助 Amazon FreeRTOS，Allegion 可以更轻松地为 Schlage 电子锁等互联产品快速创造新功能，并在不同硬件平台之间轻松移动。Amazon FreeRTOS 会让集成变得可靠并且可预测，因此我们可以专注于我们的核心优势，开发创新型安全和安保产品。”

- Todd Graves，Allegion 工程与技术高级副总裁

Amazon FreeRTOS 能够让嵌入式硬件与 IoT 云快速集成。FreeRTOS 内核的新增功能（包括采用代码签名的 OTA 固件更新功能）能够通过 MQTT 协议完全实现性能，无需管理多个端口、套接字和协议。Amazon FreeRTOS 库有助于缩短初始开发时间，从而使 Allegion (Schlage) 能够专注于为其安全解决方案增加客户价值的产品功能。

“Amazon FreeRTOS 对于我们的业务和客户而言是一个令人兴奋的飞跃。开发团队现在可以将精力集中在应用程序上，无需关注底层命令、消息发送或安全性。相反，他们选择电路板和芯片，并无缝连接到 AWS IoT。”

- Seb Chakraborty，首席技术官

Centrica Connected Home (Hive) 认为 Amazon FreeRTOS 有助于加快 Hive Leak Sensor 等基于微控制器的新互联设备的产品开发周期。与 Centrica Connected Home 在其以往的传感器中使用的定制固件技术相比，Amazon FreeRTOS 现在支持相同的代码在多个芯片组上运行，从而显著降低安全连接到 AWS IoT 以及评估多个芯片组所需的开发工作量，进而缩短上市时间。此外，Centrica Connected Home 使用 AWS 托管服务（例如使用代码签名的 OTA 更新），有可能降低运营成本。

“我们一直在概念验证项目中评估 AWS Greengrass 和 Amazon FreeRTOS 技术，并且在短时间内，这些技术使我们能够通过近端网络安全地连接 Honeywell 系统，让系统能够在没有连接到互联网的情况下以非常低的延迟进行通信。这项技术可以帮助我们将第三方产品纳入我们的生态系统。对于 AWS Greengrass 的在边缘运行分析的能力，我们非常有兴趣将其应用于我们的多个使用案例。”

- Aravind Padmanabhan，IoT 平台与创新副总裁

Honeywell 正在展示创新团队使用 AWS Greengrass 和 Amazon FreeRTOS 技术开发的概念验证 (POC)。借助这个 POC，Honeywell 使用 Lyric T5 Wi-Fi 恒温器、Honeywell 住宅安全系统和各种外部传感器快速建立了一个系统演示原型。主要的客户优势在于能够快速建立近端网络并进行边缘分析。这不是一种商用产品，而是旨在证明针对这个解决方案使用 AWS 全新 IoT 服务的可行性。

NASA Jet Propulsion Laboratory 机器人需要在恶劣的环境中工作，通常是在已知宇宙的边缘。利用 AWS 边缘计算和 Amazon FreeRTOS，JPL 构建了一个多样化的机器人群体原型，此原型使用不同类型的机器人来执行一项艰巨的任务。借助 Amazon Free RTOS，JPL 得以比之前更快地构建和整合截然不同且功能更强大的新式微型机器人，而且所有这一切都在极其受限的计算硬件上实现。