Amazon FreeRTOS

Sistem operasi IoT untuk microcontroller

Amazon FreeRTOS (a:FreeRTOS) adalah sistem operasi untuk microcontroller yang membuat perangkat edge kecil dan berdaya rendah yang mudah diprogram, diterapkan, diamankan, dihubungkan, dan dikelola. Amazon FreeRTOS didasarkan pada kernel FreeRTOS, suatu sistem operasi open source terkenal untuk microcontroller, dan diperluas dengan pustaka perangkat lunak yang memudahkan untuk menghubungkan dengan aman perangkat kecil berdaya rendah Anda ke layanan AWS cloud seperti AWS IoT Core atau perangkat edge yang lebih mumpuni lainnya yang menjalankan AWS Greengrass.

Microcontroller (MCU) adalah chip tunggal yang berisi prosesor sederhana yang dapat ditemukan dalam banyak perangkat, termasuk peralatan rumah tangga, sensor, pelacak kebugaran, automasi industri, dan kendaraan bermotor. Sebagian besar perangkat kecil ini dapat merasakan keuntungan ketika dihubungkan ke cloud atau dihubungkan secara lokal ke perangkat lain. Misalnya, pengukur listrik pintar perlu terhubung ke cloud untuk melaporkan penggunaan dan sistem keamanan gedung perlu berkomunikasi secara lokal sehingga pintu akan terbuka ketika Anda melangkah masuk. Microcontroller memiliki kapasitas daya dan memori komputasi yang terbatas dan umumnya melakukan tugas fungsional yang sederhana. Microcontroller sering kali menjalankan sistem operasi yang tidak memiliki fungsionalitas bawaan untuk terhubung ke jaringan lokal atau cloud, membuat penerapan IoT jadi sulit dilakukan. Amazon FreeRTOS membantu menyelesaikan masalah ini dengan menyediakan sistem operasi inti (untuk menjalankan perangkat edge) serta pustaka perangkat lunak yang memudahkannya terhubung secara aman ke cloud (atau perangkat edge lain) sehingga Anda dapat mengumpulkan data dari perangkat tersebut untuk penerapan IoT dan mengambil tindakan yang sesuai.

Untuk memulai, Anda dapat menggunakan konsol Amazon FreeRTOS untuk mengonfigurasi dan mengunduh Amazon FreeRTOS bagi perangkat Anda. Program Kualifikasi Amazon FreeRTOS memberi Anda keyakinan bahwa microcontroller yang digunakan di perangkat Anda benar-benar mendukung fitur dan kemampuan Amazon FreeRTOS. Amazon FreeRTOS merupakan sistem operasi sumber terbuka dan tidak dikenakan biaya penggunaan. Untuk mempelajari selengkapnya tentang cara memulai, klik di sini.

Apa itu Amazon FreeRTOS?

Keuntungan

Didasarkan pada Kernel FreeRTOS

Amazon FreeRTOS merupakan sistem operasi sumber terbuka dan didasarkan pada kernel FreeRTOS, sistem operasi real-time paling populer untuk microcontroller. Dengan Amazon FreeRTOS, Anda dapat memanfaatkan ekosistem besar dari alat-alat yang sudah yang dikembangkan untuk kernel FreeRTOS. Jika Anda sudah menggunakan kernel FreeRTOS di perangkat yang sudah ada, Anda dapat memilih untuk menggunakan Amazon FreeRTOS dan memanfaatkan fungsionalitas yang disediakan oleh pustaka tambahan, atau terus menggunakan sistem operasi kernel saja.

Perangkat Terhubung Berdaya Rendah yang Mudah Diprogram, Diterapkan, dan Dikelola

Amazon FreeRTOS menyertakan pustaka perangkat lunak yang memudahkan pemrograman kemampuan IoT umum yang diperlukan ke dalam perangkat Anda, termasuk pustaka yang membantu mengonfigurasi perangkat ke jaringan lokal menggunakan opsi konektivitas umum seperti Wi-Fi atau Ethernet. Amazon FreeRTOS juga menyertakan fitur pembaruan over-the-air (OTA) untuk memperbarui perangkat dari jarak jauh dengan peningkatan fitur atau patch keamanan.

Koneksi Data dan Perangkat yang Aman

Amazon FreeRTOS dilengkapi dengan pustaka untuk membantu mengamankan data dan koneksi perangkat, termasuk mendukung enkripsi data dan pengelolaan kunci. Amazon FreeRTOS menyertakan dukungan untuk Transport Layer Security (TLS v1.2) guna membantu perangkat Anda terhubung dengan aman ke cloud. Amazon FreeRTOS juga memiliki fitur penandatanganan kode untuk memastikan kode perangkat Anda tidak diretas selama penerapan dan pembaruan OTA.

Hubungkan ke Cloud atau Perangkat Edge Lokal

Perangkat Amazon FreeRTOS dapat terhubung langsung ke layanan cloud seperti AWS IoT Core, atau ke perangkat edge lokal, seperti perangkat AWS Greengrass. Dengan menghubungkan perangkat Amazon FreeRTOS ke perangkat Greengrass Core, Anda dapat terus berkomunikasi dengan perangkat meski jika koneksinya ke cloud terputus.

Ekosistem Perangkat Keras dan Teknologi yang Luas

Amazon FreeRTOS memberi Anda fleksibilitas untuk membuat solusi IoT dengan mudah pada berbagai chipset serta mendukung berbagai arsitektur, seperti ARM dan MIPS. Untuk perangkat baru, Anda dapat memilih dari berbagai chipset yang memenuhi syarat dari penyedia tepercaya, antara lain Espressif, Microchip, NXP Semiconductors, STMicroelectronics, Texas Instruments, dan penyedia lainnya dari Program Kualifikasi Amazon FreeRTOS.

Cara Kerjanya

Amazon FreeRTOS menyediakan segala hal yang Anda perlukan untuk dengan mudah memprogram perangkat berbasis microcontroller yang terhubung dan mengumpulkan data dari perangkat tersebut untuk penerapan IoT. Anda dapat mulai menggunakannya dengan memilih microcontroller yang sepenuhnya mendukung fitur dan kemampuan Amazon FreeRTOS dari penyedia tepercaya, antara lain Espressif, Microchip, NXP Semiconductors, STMicroelectronics, Texas Instruments, atau penyedia lainnya dari Program Kualifikasi Amazon FreeRTOS. Kemudian, Anda dapat menggunakan konsol Amazon FreeRTOS untuk memilih pustaka perangkat lunak yang relevan untuk perangkat Anda dan mengunduh sistem operasi Amazon FreeRTOS lengkap, termasuk pustaka yang spesifik untuk perangkat dan aplikasi. Untuk mempelajari selengkapnya tentang semua opsi untuk memulai, klik di sini.

Setelah Amazon FreeRTOS diterapkan ke perangkat Anda, Anda dapat menghubungkannya dengan aman ke layanan cloud seperti AWS IoT Core, atau ke perangkat edge lokal, dan memperbaruinya dari jarak jauh dengan menggunakan fitur pembaruan OTA.

Kasus Penggunaan

Aplikasi Industri

Pelanggan industri menggunakan perangkat berbasis microcontroller yang menghasilkan data tentang beban kerja penting bisnis. Sensor, aktuator, pompa, dan komponen automasi di industri menggunakan microcontroller karena berbiaya rendah, berdaya rendah, dan dapat melakukan tindakan secara real-time. Misalnya, pompa tunggal di rig minyak dikontrol oleh microcontroller dan berpotensi menghentikan produksi secara total jika terjadi kegagalan. Amazon FreeRTOS memungkinkan pelanggan ini mengumpulkan data mengenai kinerja dan tekanan sistem melalui koneksi langsung ke cloud, dan melakukan tindakan lokal yang penting secara real-time dengan AWS Greengrass untuk mencegah pemadaman yang mengganggu.

Solusi B2B

Microcontroller umumnya digunakan dalam perangkat komersil B2B karena kebutuhan daya dan biayanya rendah. Misalnya, produsen peralatan keamanan kini semakin banyak yang menambahkan konektivitas ke perangkat berbasis microcontroller, seperti kunci pintu komersial dan sistem sensor. Amazon FreeRTOS memungkinkan perusahaan ini merilis produk terhubung yang baru dengan menyederhanakan proses desain dan pengembangan. Pengembangan disederhanakan karena Program Kualifikasi Amazon FreeRTOS menyediakan daftar microcontroller yang memenuhi syarat dan konsol Amazon FreeRTOS memungkinkan Anda mengunduh kode sumber yang spesifik untuk microcontroller dan kasus penggunaan. Produsen ini juga dapat menerapkan patch dengan aman ke kunci pintu komersial dengan fitur pembaruan OTA.

Produk Konsumen

Amazon FreeRTOS dapat membantu perusahaan pembuat produk konsumen seperti peralatan rumah tangga; teknologi wearable; atau produsen penerangan pintar; menstandarkan pengembangan, pengiriman, dan pemeliharaan perangkat berbasis microcontroller pada berbagai produk dan model. Amazon FreeRTOS menyediakan sistem operasi microcontroller tunggal yang dapat mendukung serangkaian besar perangkat keras microcontroller dengan berbagai daya dan kapasitas. Hal ini memungkinkan perusahaan tersebut berfokus pada inovasi dan bukannya mengelola kerumitan pengembangan perangkat lunak di berbagai lini produk. Amazon FreeRTOS juga akan menyediakan kemampuan untuk memperbarui dengan aman fitur produk konsumen yang sudah di lapangan dengan fitur pembaruan OTA.

Kisah Pelanggan

“Amazon FreeRTOS mempermudah Allegion berinovasi dengan cepat menghasilkan fitur-fitur baru untuk produk terhubung kami, misalnya kunci elektronik Schlage, dan berpindah dengan cepat antara platform perangkat keras. Kami dapat fokus pada kekuatan inti kami, mengembangkan produk keselamatan dan keamanan yang inovatif, menyadari bahwa Amazon FreeRTOS akan membuat integrasinya jadi andal dan dapat diprediksi.”

- Todd Graves, Senior Vice President of Engineering and Technology dari Allegion

Amazon FreeRTOS memungkinkan integrasi cepat perangkat keras tertanam dengan cloud IoT. Fitur baru yang telah ditambahkan ke kernel FreeRTOS, termasuk fitur pembaruan firmware OTA dengan tanda tangan kode, memungkinkan kinerja yang seluruhnya dijalankan dengan protokol MQTT alih-alih harus mengelola berbagai port, soket, dan protokol. Pustaka Amazon FreeRTOS membantu untuk mengurangi waktu pengembangan awal sehingga Allegion (Schlage) dapat fokus pada fitur produk yang memberi nilai tambah bagi pelanggan untuk solusi keamanan mereka.

“Amazon FreeRTOS merupakan lompatan jauh ke depan untuk bisnis dan pelanggan kami. Tim pengembangan kini dapat memfokuskan energi mereka pada aplikasi dan bukan pada plumbing, pesan, atau keamanan. Melainkan, mereka dapat fokus dalam memilih board, chip, dan menghubungkan ke AWS IoT dengan mulus.”

- Seb Chakraborty, CTO

Centrica Connected Home (Hive) melihat Amazon FreeRTOS sebagai alat yang mampu melakukan akselerasi siklus pengembangan produk untuk perangkat berbasis microcontroller terhubung yang baru seperti Sensor Kebocoran Hive. Dibandingkan dengan teknologi firmware yang dipesan terlebih dahulu yang digunakan Centrica Connected Home dalam sensor mereka sebelumnya, Amazon FreeRTOS dapat mempercepat waktu-ke-pemasaran yang memberi pengurangan upaya pengembangan yang signifikan untuk menghubungkan ke AWS IoT secara aman, dan untuk mengevaluasi berbagai chipset, karena kode yang sama kini dapat berjalan pada beberapa chipset. Centrica Connected Home juga mengantisipasi potensi pengurangan biaya operasional dengan menggunakan layanan yang dikelola AWS seperti fitur pembaruan OTA menggunakan penandatanganan kode.

“Kami telah mengevaluasi teknologi AWS Greengrass dan Amazon FreeRTOS sebagai bagian dari proyek bukti-konsep dan dalam waktu singkat, teknologi ini memungkinkan kami menghubungkan sistem Honeywell dengan aman ke jaringan proksimal yang memungkinkan sistem tersebut berkomunikasi dengan latensi yang sangat rendah saat tidak ada koneksi Internet. Teknologi ini dapat membantu kami memasukkan produk pihak ketiga ke dalam ekosistem kami. Kemampuan AWS Greengrass untuk menjalankan analisis pada perangkat edge secara khusus menarik untuk berbagai kasus penggunaan yang kami miliki.”

- Aravind Padmanabhan, Vice President, IoT Platforms & Innovation

Honeywell menunjukkan bukti-konsep (proof-of-concept, POC) yang dikembangkan oleh tim Inovasi menggunakan teknologi AWS Greengrass dan Amazon FreeRTOS. POC ini memungkinkan Honeywell untuk dengan cepat membuat prototipe demo sistem menggunakan termostat Lyric T5 Wi-Fi mereka, sistem keamanan perumahan Honeywell dan berbagai sensor eksternal lainnya. Keuntungan pelanggan utama antara lain membuat jaringan proksimal dengan cepat & melakukan analisis edge. Ini bukanlah penawaran yang tersedia secara komersial, tetapi menunjukkan kelayakan penggunaan layanan IoT baru dari AWS untuk solusi ini.

Robot NASA Jet Propulsion Laboratory perlu bekerja dalam lingkungan yang keras, sering kali di tepi Alam Semesta yang diketahui. Dengan menggunakan komputasi edge AWS dan Amazon FreeRTOS, JPL membuat prototipe kelompok robotik beraneka ragam yang menggunakan jenis robot yang berbeda-beda untuk melakukan tugas yang sulit. Amazon FreeRTOS memungkinkan JPL membuat dan mengintegrasikan robot miniatur baru, berbeda, dan lebih mumpuni yang jauh lebih cepat daripada sebelumnya, semuanya pada perangkat keras komputasi yang sangat dibatasi.