Linux和物联网

Linux 最初是为使用 80386 处理器的 PC 设计的爱好者操作系统 (OS)。但自 1991 年推出以来，它已发展成为一种广泛使用的操作系统，可在 PC、服务器、大型机和物联网 (IoT) 设备上运行。世界上大多数顶级超级计算机都在 Linux 上运行。

Linux 的支持范围令人印象深刻。从最小的设备到最大的大型机和超级计算机，许多设备都运行这种流行操作系统的变体。Linux 流行的原因取决于使用情况；在某些情况下，它是开源方面的，而在其他情况下，它是设备支持的规模以及处理器和平台的范围。

现在让我们深入探讨 Linux 在物联网市场流行的一些关键原因。

Linux架构

Linux 是一种开源操作系统，可以从资源受限的小型计算机扩展到最大的超级计算机。它的源代码是可移植的，这意味着它可以在各种不同的处理器架构（Intel® 、 Arm、IBM PowerPC 等）上运行。

Linux 具有堆栈架构（图 1）。Linux 的顶层包含应用程序所在的用户空间（以及工具、库、shell 等）。内核空间包含 Linux 内核和设备驱动程序。Linux 内核提供调度、进程和内存管理以及一组核心功能。考虑到支持的设备范围，设备驱动程序包含 Linux 操作系统中的最大代码量。在构建 IoT 设备或网关时，Linux 可以轻松利用外围设备（网络或无线接口、显示接口等）并在所需的环境中使用它们。

图 1：Linux 的高级堆栈架构。

在传统的固件开发中，开发人员为目标系统构建代码，然后将代码下载到目标系统进行测试。Linux 可以在目标系统上承载所有的开发工具，使得使用 Linux 开发和测试代码变得非常容易。

Linux 安全

安全性是物联网设计中的一个关键问题。Linux 以多种方式为 IoT 应用程序提供安全平台。首先，Linux 是一个开源操作系统，这意味着可以快速发现并修复可能导致漏洞利用的缺陷（与闭源操作系统相比，闭源操作系统很少有人仔细检查它们）。其次，Linux 包含许多安全功能；从安全模块框架（支持 AppArmor 等各种安全实现）到提高安全性的内核特性（例如地址空间布局的随机化）。

物联网 Linux 发行版

Linux 作为物联网的软件平台已经变得如此流行，以至于您可以找到很多 Linux 发行版来解决物联网设计问题。表 1列出了最流行的物联网 Linux 发行版。

表 1：适用于 Linux 的流行 Linux 发行版。

分配	描述
AndroidThings	基于 Android 的操作系统，支持 Android API 和 Google 服务。
Debian 修补匠	用于小型设备的 Debian blend。
打开Wrt	用于嵌入式设备的基于 Linux 的发行版（主要用于无线路由器设备）。
树莓派	Raspbian 是在Raspberry Pi 硬件上运行的 Debian Linux 操作系统的衍生版本（包括超过 35K 的软件包）。
泰森	三星的嵌入式 Linux 堆栈为三星的大部分消费和物联网设备提供支持。
Ubuntu核心	Ubuntu Core 是 Ubuntu 的嵌入式版本，可在最小资源系统（例如 Pi）上运行。
约克托	Yocto 本身不是一个发行版，而是一个开源项目，可帮助为嵌入式和物联网设备创建自定义 Linux 发行版。

结论

Linux 是物联网生态系统的核心，从最小的物联网设备到边缘网关和云。最近一项由 Eclipse IoT 工作组、AGILE IoT、IEEE 和开放移动联盟赞助的在线调查发现，在物联网开发人员中，大约 72% 的受访者将 Linux 用于他们的物联网设备。其开源操作系统、可扩展性、安全特性和广泛的发行版等因素使 Linux 成为物联网开发的热门选择。

关键点：

Linux 为物联网生态系统提供动力，从最小的设备到最庞大的超级计算机。

Linux 提供了多种发行版来支持物联网设计。

Linux 安全功能保护物联网设备。

审核编辑：汤梓红