對于許多開發(fā)人員，尤其是創(chuàng)建在數(shù)據(jù)中心應(yīng)用和智能手機(jī)應(yīng)用的開發(fā)人員，軟件容器在開發(fā)流程中并不陌生。

容器廣泛用于軟件管道，特別是與云原生架構(gòu)相關(guān)的軟件管道，以使應(yīng)用代碼更加可移植。容器是輕量級(jí)的軟件包，其中包含在任何環(huán)境運(yùn)行所需的所有元素 (例如二進(jìn)制可執(zhí)行文件、庫、實(shí)用程序、數(shù)據(jù)和配置文件)，因此它們將應(yīng)用代碼與硬件、操作系統(tǒng)和其他基礎(chǔ)設(shè)施元素解耦。

使用標(biāo)準(zhǔn)化的專用包來容納應(yīng)用意味著開發(fā)人員可以專注于應(yīng)用的功能和性能，而不必關(guān)心底層基礎(chǔ)設(shè)施。這使得開發(fā)人員更易使用標(biāo)準(zhǔn)化的工具、更高效地部署資源并減少人為錯(cuò)誤，利用更簡化的方式來更新和發(fā)布軟件的新版本，最終節(jié)省時(shí)間。

嵌入式開發(fā)：容器太大且太低效

容器是使用64位微處理器和通用Linux和Android操作系統(tǒng)的開發(fā)人員的首選資源，但對于嵌入式系統(tǒng)開發(fā)人員來說，32位微控制器和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS) 是常規(guī)選擇， 容器通常太龐大且太低效，不是可行的選擇。

這也意味著容器帶來的許多好處 (增加可移植性、提高可擴(kuò)展性、加速產(chǎn)品上市) 也超出了許多嵌入式系統(tǒng)的能力范圍。

但這種情況正在改變。容器開始突破一些人稱之為Linux / Android屏障的限制，出現(xiàn)了一些專門為適用于較小CPU運(yùn)行RTOS的環(huán)境而定制的新版本。

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針對嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化

要修改容器以在嵌入式環(huán)境使能不依賴基礎(chǔ)設(shè)施、可擴(kuò)展的執(zhí)行環(huán)境，需要進(jìn)行大量重新設(shè)計(jì)。底層結(jié)構(gòu)必須改變，需支持實(shí)時(shí)操作，并能夠在受限內(nèi)存環(huán)境運(yùn)行——同時(shí)保持嵌入式應(yīng)用所需的信息安全、低功耗和長壽命。

一個(gè)成功將容器帶入嵌入式系統(tǒng)的公司是MicroEJ (讀作“micro-edge”，即“微邊緣”)，這是一家專注于物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的軟件供應(yīng)商，在大量嵌入式用例方面擁有深厚的專業(yè)知識(shí)，這些用例都是在邊緣運(yùn)行的，包括智能家居、可穿戴設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)流程、樓宇自動(dòng)化等等。

MicroEJ的虛擬執(zhí)行環(huán)境 (VEE) 是一種針對嵌入式系統(tǒng)的容器，專為適用于32位架構(gòu)并依賴RTOS關(guān)鍵時(shí)間限制的環(huán)境優(yōu)化。MicroEJ虛擬執(zhí)行環(huán)境只占用30到40千字節(jié)的內(nèi)存，將大型容器的特性和功能帶入嵌入式環(huán)境。

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MicroEJ虛擬執(zhí)行環(huán)境 (VEE)，嵌入式系統(tǒng)的一種容器

創(chuàng)新的嵌入式設(shè)計(jì)方法

MicroEJ是恩智浦鉑金合作伙伴，與恩智浦緊密合作來豐富系統(tǒng)級(jí)解決方案的使能和實(shí)施。在運(yùn)行在恩智浦芯片的MicroEJ VEE軟件容器上，客戶可以更輕松地將應(yīng)用移植到恩智浦32位硬件模型的整個(gè)產(chǎn)品系列，包括i.MX RT1050、i.MX RT500、i.MX RW600、i.MX6等。

成功協(xié)同開發(fā)這些針對恩智浦產(chǎn)品定制的容器，可以確保適當(dāng)?shù)奶摂M化水平，并為恩智浦產(chǎn)品組合帶來高性能、低功耗、增強(qiáng)的信息安全、可擴(kuò)展性和二進(jìn)制可移植性。恩智浦通過添加自己的專業(yè)基礎(chǔ)庫，提升了MicroEJ的原生價(jià)值。

一種嵌入式設(shè)計(jì)方法應(yīng)運(yùn)而生，能夠在多種硬件和操作系統(tǒng)上使能可靠運(yùn)行，同時(shí)使開發(fā)更具成本效益和創(chuàng)新性。

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的新自由

能夠在32位架構(gòu)上使用容器為嵌入式設(shè)計(jì)帶來了新的自由和靈活性。固件不再與特定設(shè)備綁定，并使用標(biāo)準(zhǔn)化的軟件包，使復(fù)用代碼和在生態(tài)體系內(nèi)協(xié)作更加輕松。

使用容器，添加物體檢測、語音識(shí)別和數(shù)據(jù)過濾等使用機(jī)器學(xué)習(xí)或人工智能的功能更輕松，同時(shí)還增加了必要的保護(hù)措施來保持這些新功能的私密性和安全。

使用容器將單一應(yīng)用分解為單獨(dú)的組件進(jìn)一步簡化了在硬件上實(shí)施服務(wù)組件的過程，被稱為“服務(wù)化”，但不會(huì)影響知識(shí)產(chǎn)權(quán)或降低信息安全。容器還支持更廣泛的可擴(kuò)展性，使得可以維護(hù)和管理隨時(shí)間演進(jìn)的復(fù)雜設(shè)備組合。

恩智浦/MicroEJ的組合可以用于平臺(tái)化，將產(chǎn)品從基于Linux和Android格式擴(kuò)展到運(yùn)行RTOS，并可以將“智能手機(jī)般”的功能引入嵌入式領(lǐng)域。無論哪種方式，這種方法都為恩智浦邊緣計(jì)算組合創(chuàng)建了連續(xù)性，降低了開發(fā)成本并加速了產(chǎn)品上市。

成功的實(shí)際范例

許多公司已采用了恩智浦/MicroEJ的聯(lián)合方法，加速數(shù)字化和引入服務(wù)化解決方案。下面是一些成功的實(shí)際范例：

• 一家消費(fèi)電子制造商在其各種產(chǎn)品類別使用一致的接口和連接組件來簡化流。

• 一個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者使用MicroEJ容器來在現(xiàn)場和生產(chǎn)結(jié)束時(shí)定制其產(chǎn)品，賦能超細(xì)分市場來滿足利基市場需求。

• 一個(gè)能源領(lǐng)域的客戶利用容器化應(yīng)用來圍繞其旗艦產(chǎn)品創(chuàng)建服務(wù)生態(tài)體系，并與公用事業(yè)和最終用戶實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和服務(wù)的貨幣化。

MicroEJ VEE可用于大量應(yīng)用，從消費(fèi)電子到工業(yè)

采取下一步行動(dòng)

通過使容器可用于嵌入式系統(tǒng)，并集成云原生原則和虛擬化，恩智浦正在提供迄今為止那些在資源受限系統(tǒng)上工作的人員無法獲得的優(yōu)勢。

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本文作者

Jean-Christophe Bodet目前是恩智浦工業(yè)和物聯(lián)網(wǎng)邊緣產(chǎn)品線戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系高級(jí)總監(jiān)，負(fù)責(zé)恩智浦位于索菲亞-安蒂波利斯的研發(fā)中心。他在2017年決定加入恩智浦之前，已在工程汽車營銷領(lǐng)域工作了十多年，負(fù)責(zé)管理全球戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系。

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