Hệ điều hành Linux đã tạo ra sự xâm nhập ấn tượng trong thị trường tiêu dùng và là một lựa chọn khả thi để sử dụng trong các thiết bị nhúng được sử dụng trong môi trường công nghiệp. Việc triển khai các thiết bị tập trung vào việc triển khai Internet of Things (IoT) đã khiến cho việc có một hệ điều hành có thể xử lý các nhu cầu của công nghệ thông minh. Bài viết này sẽ thảo luận về cách Linux có thể giải quyết các nhu cầu này và tại sao nó có ý nghĩa như là HĐH cho các thiết bị nhúng.

Tổng quan ngắn gọn của Linux

Linux là đứa con tinh thần của Linus Torvalds, Lập trình viên khoa học máy tính tại Đại học Helsinki vào đầu những năm 1990. Linus Torvalds đã thúc đẩy để tạo ra hệ điều hành bằng chi phí liên quan đến việc lấy hệ điều hành UNIX cho máy tính cá nhân tương thích IBM của mình. Thay vì chi hàng ngàn đô la để mua một bản sao Unix cho máy của mình, Torvalds bắt tay vào một nỗ lực lập trình chuyên sâu vào năm 1991 với mục tiêu tạo ra một hệ điều hành tương tự từ đầu. Với sự giúp đỡ của nhiều nhà phát triển khác, công việc này lên đến đỉnh điểm vào tháng 3 năm 1994 khi phiên bản 1.0 Linux được phát hành.

Sự phổ biến của Linux đã phát triển vượt xa những gì Linus Torvalds có thể tưởng tượng. Linux là phần mềm nguồn mở, đã đóng góp rất nhiều cho việc áp dụng cộng đồng điện toán trên toàn thế giới. Điều này đã dẫn đến việc tạo ra nhiều phiên bản phân phối Linux khác nhau. Có những bản phân phối được thiết kế để chạy cụ thể trên máy tính để bàn hoặc máy chủ, cũng như các gói tập trung vào nhu cầu của các cộng đồng khoa học hoặc kỹ thuật.

Cho đến gần đây, việc sử dụng Linux đã được chuyển sang những người dùng tài năng kỹ thuật hơn sẵn sàng chiến đấu với dòng lệnh để hoàn thành công việc của họ. Cải thiện liên tục các giao diện người dùng đã giúp bất cứ ai có kỹ năng tính toán thô sơ để chạy môi trường Linux. Những phát triển này sẽ chỉ làm tăng sự phổ biến của hệ điều hành liên tục phát triển này.

Lợi ích chung của việc sử dụng Linux

Có nhiều lý do mà Linux nên được coi là hệ điều hành cho bất kỳ loại môi trường điện toán nào. Người dùng có thể tập trung vào những lợi thế mà một tổ chức hoặc cá nhân có thể tận dụng từ việc sử dụng Linux.

Bản chất nguồn miễn phí và mở của Linux là hai trong số những lý do thuyết phục nhất để sử dụng nó. Loại bỏ chi phí bản quyền cho một hệ điều hành, nhiều chương trình được sử dụng nhiều nhất có các tương đương nguồn mở có sẵn trong các bản phân phối Linux hoặc dưới dạng các gói bổ sung, giảm thêm chi phí phần mềm.

Thực tế là bạn có thể sửa đổi các thành phần của HĐH phù hợp với các yêu cầu cụ thể. Bắt đầu với bản phân phối Linux, hệ điều hành có thể được điều chỉnh để đáp ứng các tiêu chuẩn cụ thể hoặc các tính năng thay đổi theo cách chỉ áp dụng cho cài đặt riêng. Điều này là không thể áp dụng với các hệ điều hành thương mại được thiết kế để phục vụ một cơ sở người dùng lớn và tổng quát. Một hệ thống Linux hoàn toàn có thể tùy chỉnh và có thể được triển khai để giải quyết các mục tiêu hoạt động hoặc kinh doanh của doanh nghiệp.

Bảo mật và ổn định là các khía cạnh quan trọng của một hệ điều hành và Linux phù hợp với cả hai tiêu chí này. Khả năng duy trì các hệ thống an toàn đang trở nên quan trọng hơn mỗi ngày khi các mối đe dọa mạng tiếp tục tăng lên. Linux an toàn hơn các hệ điều hành khác, một phần là do bản chất nguồn mở của nó. Các quyền được xử lý trong Linux cũng làm tăng thêm tính năng bảo mật của nó và ngăn phần mềm độc hại.

Phân phối Linux có sẵn cho hầu hết mọi loại nền tảng máy tính. Phân phối cực kỳ nhỏ và nhẹ là hoàn hảo cho các tình huống mà các tài nguyên điện toán khan hiếm, nhưng chức năng là rất quan trọng. Bạn cũng có thể chạy các phân phối Linux đầy đủ tính năng trên các máy tính lớn và đó là hệ điều hành được sử dụng trong 500 siêu máy tính nhanh nhất trên thế giới. Linux đang chạy ở mọi nơi trong những ngày này.

Nhiều cộng đồng trực tuyến đã hình thành, qua đó các nhà phát triển có thể hợp tác và chia sẻ mã. Tận dụng các tài nguyên có sẵn từ các nhóm này có thể là công cụ sử dụng sức mạnh và tính linh hoạt của Linux đến mức tối đa của nó. Ví dụ là Dự án Yocto và Buildroot, được sử dụng để xây dựng các hệ thống Linux nhúng. Họ cung cấp các công cụ, giáo dục và hỗ trợ để tạo điều kiện cho việc tạo ra các sản phẩm dựa trên Linux tùy chỉnh cho bất kỳ loại kiến ​​trúc nhúng nào.

Linux cho các thiết bị nhúng trong ngành và IoT

Hầu hết các lợi thế của việc sử dụng Linux trong môi trường điện toán chung cũng đúng với các thiết bị nhúng của tự động hóa công nghiệp và triển khai IoT.

Các quy trình thu thập và kiểm soát thông tin là hai chức năng quan trọng của các thiết bị nhúng được sử dụng trong các dây chuyền lắp ráp hoặc nhà máy chế biến. Thiết bị được sử dụng cần duy trì hoạt động vì sự thất bại của một thành phần có thể dẫn đến toàn bộ hoạt động bị ảnh hưởng. Nó cũng cần phải được an toàn khỏi cuộc tấn công bằng phần mềm độc hại có thể làm tê liệt một cơ sở. Các thiết bị chạy Linux có nhiều khả năng tồn tại và ít có khả năng bị hạ bệ bởi các cuộc tấn công phần mềm độc hại.

Miễn phí thường là một điều tốt, và trong trường hợp cơ sở phần mềm cần thiết cho hàng trăm hoặc hàng ngàn thiết bị IoT, giá có thể là yếu tố quyết định tính khả thi của dự án. Sử dụng Linux miễn phí loại bỏ sự xem xét đó và cho phép bạn sử dụng các nguồn tài chính theo những cách khác. Chi phí bản quyền sẽ không trở thành một yếu tố khi hệ thống của bạn mở rộng và phát triển.

Có lẽ hai lợi thế mà Linux cung cấp cho tất cả các máy tính phù hợp nhất với các hệ thống nhúng là khả năng hoạt động tốt trong bản phân phối nhẹ và mức độ mà nó có thể được tùy chỉnh. Những tính năng này làm cho nó nổi bật như một lựa chọn hợp lý trong nhiều trường hợp.

Đối với các thiết bị nhúng được sử dụng trong triển khai IoT hoặc tự động hóa công nghiệp, sự đổi mới vô hạn trong các hệ thống IoT không thể giải quyết hoàn toàn bởi các hệ điều hành có mục đích chung. Việc tùy chỉnh có đủ khả năng với bản phân phối Linux cho phép bạn sử dụng hiệu quả các thiết bị nhúng của mình theo bất cứ cách nào bạn cần. Truy cập đầy đủ vào mã nguồn mở cho phép HĐH được tinh chỉnh cho việc triển khai cụ thể của bạn.