RT thread เทียบเปรียบกับ FreeRTOS

Introduction

    ประมาณเดือนธันวาคมปี 2017 Amazon ได้เปิดตัวระบบปฏิบัติการสำหรับงาน Internet of Things ที่ชื่อ Amazon FreeRTOS โดยมีจุดประสงค์เพื่อช่วยให้การพัฒนางานทางด้าน Internet of Things บนไมโครคอนโทรลเลอร์สะดวกขึ้นคำว่าสะดวกขึ้นในที่นี้คืออะไร FreeRTOS เป็น Real-Time Operating System ที่ถูกใช้มาอย่างยาวนานมากบนไมโครคอนโทรลเลอร์ จุดเด่นคือได้รับการพัฒนา kernel จนเสถียร และเทียบชั้น RTOS ที่ต้องเสียค่าใช้จ่ายได้เลย และที่สำคัญคือ API ในการพัฒนาส่วนของ System programming ตัวอย่างเช่น Multitasking scheduler สามารถสร้าง Application ที่ต้องการทำงานแบบ Multitasking ได้
    RT-Thread ถือกำเนิดในปี 2549 เป็นระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) แบบโอเพนซอร์ส เป็นกลาง และอิงตามชุมชน ซอฟต์แวร์มีลักษณะการใช้ทรัพยากรต่ำมาก มีความน่าเชื่อถือสูง ปรับขนาดได้สูง สามารถใช้ในโหนดตรวจจับ ชิปเชื่อมต่อไร้สาย และฉากที่มีข้อจำกัดด้านทรัพยากรจำนวนมาก นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเกตเวย์ IPC ลำโพงอัจฉริยะ และอื่นๆ อีกมากมาย - แอปพลิเคชั่นประสิทธิภาพ

Architecture

RT -Thread
Source: https://www.rt-thread.io/document/site/#code-catalogue
FreeRTOS

Amazon FreeRTOS Architecture

    จากรูปด้านบนส่วนสีส้มจะเห็นว่า Amazon จะเข้าไปพัฒนาปรับแต่งจนถึงส่วนของ FreeRTOS Kernel เลย และนอกจากนั้น จะเป็น Library ที่ใช้เชื่อมต่อกับ AWS IoT เอง

    แต่สิ่งที่ทั้งสอง Architecture ทำได้เหมือนกันคือ 
  • การ Deploy อุปกรณ์ใหม่จะต้องง่าย เช่นการลงทะเบียน การจัดการอุปกรณ์ ( เพิ่ม, ลบ เป็นต้น )
  • การจัดการเรื่องพลังงาน และเชื่อมต่อ Internet
  • การรักษาความปลอดภัยของข้อมูล ในการสื่อสารกับเซอเวอร์
  • สามารถย้ายแพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ได้โดยง่าย
  • อัพเกรดเฟริมแวร์หลังจากติดตั้งอุปกรณ์หรือ OTA ( Over The Air )

Support

Supported Architectures

RT-thread
  • ARM Cortex-M0/M0+：manufacturers like ST
  • ARM Cortex-M3：manufacturers like ST、Winner Micro、MindMotion, ect.
  • ARM Cortex-M4：manufacturers like ST、Nuvton、NXP、GigaDevice、Realtek、Ambiq Micro, ect.
  • ARM Cortex-M7：manufacturers like ST、NXP
  • ARM Cortex-M23：manufacturers like GigaDevice
  • ARM Cortex-M33：manufacturers like ST
  • ARM Cortex-R4
  • ARM Cortex-A8/A9：manufacturers like NXP
  • ARM7：manufacturers like Samsung
  • ARM9：manufacturers like Allwinner、Xilinx 、GOKE
  • ARM11：manufacturers like Fullhan
  • MIPS32：manufacturers like loongson、Ingenic
  • RISC-V：manufacturers like Hifive、Kendryte、Nuclei
  • ARC：manufacturers like SYNOPSYS
  • DSP：manufacturers like TI
  • C-Sky
  • x86
FreeRTOS
  • Cyclone V SoC (ARM Cortex-A9), Nios II
  • ARM Cortex-M33 simulator
  • SAMV7 (ARM Cortex-M7), SAM3 (ARM Cortex-M3), SAM4 (ARM Cortex-M4 ), SAMD20 (ARM Cortex-M0+), SAMA5 (ARM Cortex-A5), SAM7 (ARM7), SAM9 (ARM9), AT91, AVR and AVR32 UC3
  • Tensilica Xtensa
  • SensPro, SensPro2, CEVA-BX1, CEVA-BX2, CEVA-X1, CEVA-X2, CEVA-XC16, CEVA-XM6, CEVA-XM4, CEVA-XC12, CEVA-XC4500
  • APS3
  • PSoC 5 ARM Cortex-M3
  • Kinetis ARM Cortex-M4, Coldfire V2, Coldfire V1, other Coldfire families, HCS12, PPC405 & PPC440 (Xilinx implementations) (small and banked memory models), plus contributed ports
  • TriCore, XMC4000 (ARM Cortex-M4F), XMC1000 (ARM Cortex-M0)
  • FM3 ARM Cortex-M3, 32bit (for example MB91460) and 16bit (for example MB96340 16FX)
  • All Luminary Micro ARM Cortex-M3 and ARM Cortex-M4 based Stellaris microcontrollers
  • PIC32MX, PIC32MZ, PIC32MZ EF, PIC24, PIC24EP, dsPIC, MEC14xx, CEC13xx, CEC17xx, MEC17xx, MEC51xx
  • MiFive (RISC-V), SmartFusion, SmartFusion2
  • V850 (32bit), 78K0R (16bit)
  • NuMicro M2351 (ARM Cortex-M23)
  • VEGAboard (RISC-V), LPC55S6x(ARM Cortex-M33), LPC1500 (ARM Cortex-M3), LPC1700 (ARM Cortex-M3), LPC1800 (ARM Cortex-M3), LPC1100 (ARM Cortex-M0), LPC2000 (ARM7), LPC4000 (ARM Cortex-M4F/ ARM Cortex-M0)
  • RZ/A1 / RZ/A2M, (ARM Cortex-A9), RZ/T, RX700 / RX71M, RX600 / RX64M / RX62N / RX63N / RX65N, RX200, RX100, SuperH, RL78, H8/S plus contributed ports
  • RISC-V RV32
  • EFM32 Gecko (Cortex-M3 and Cortex-M4F), 8051 compatible microcontrollers.
  • FM3 ARM Cortex-M3, 32bit (for example MB91460) and 16bit (for example MB96340 16FX)
  • STM32 (ARM Cortex-M0, ARM Cortex-M7, ARM Cortex-M3 and ARM Cortex-M4F), STR7 (ARM7), STR9 (ARM9)
  • RM48, TMS570, ARM Cortex-M4F MSP432, MSP430, MSP430X, SimpleLink, Stellaris (ARM Cortex-M3, ARM Cortex-M4F)
  • Zynq, Zynq UltraScale+ MPSoC (64-bit ARM Cortex-A53 and 32-bit ARM Cortex-R5), Microblaze, PPC405 running on a Virtex4 FPGA, PPC440 running on a Virtex5 FPGA.
  • IA32 (32-bit flat memory model), Quark SoC X1000 (32-bit flat memory model), any x86 compatible running in Real mode only, plus a Win32 port. A port for the Linux Simulator is available as well

Supported IDE and Compiler

RT-Thread
  • RT-Thread Studio IDE
  • MDK KEIL
  • IAR
  • GCC
FreeRTOS
  • Altera SoC EDS (ARM DS-5 with GCC), Nios II IDE with GCC
  • IAR, GCC, Keil, Rowley CrossWorks
  • XCC with the Xtensa Xplora IDE
  • LLVM
  • Cortus IDE with GCC
  • GCC, ARM Keil and RVDS - all in the PSoC Creator IDE
  • Codewarrior, GCC, Eclipse, IAR
  • MPLAB C32, MPLAB C30
  • Freedom Studio (GCC), IAR
  • GCC, Visual Studio 2010 Express, MingW, Open Watcom, Borland, Paradigm

License

RT-Thread License: open source ภายใต้  Apache License Version 2.0
FreeRTOS License: open source ภายใต้ MIT open source license

    FreeRTOS มี Hardware Partner ที่เยอะทำให้มีการ Support Processor families เเละ Supported tools เยอะกว่าทาง RT-Thread ที่มีเฉพาะพื้นฐานเเละของตัวมันเอง

สิ่งที่เหมือนกัน

การสื่อสารระหว่าง Thread ที่ Free RTOS เเละ RT-thread มีเหมือนกัน
  • Queues
  • Message
  • Semaphore
  • Mutexes
  • Event flags

สิ่งที่เเตกต่างกัน

การสื่อสารระหว่าง Thread ที่ Free RTOS เเละ RT-thread มีเหมือนกัน
Rt-thread
  • MailBox: ใน RT-thread จะสามารถสื่อสารระหว่าง Thread โดยใช้ MailBox ได้
  • Signal : ใน RT-thread จะมีจะสามารถใช้ signal ในการส่งสัญญาณ request ไปให้ processor เพื่อ Interrupt ได้

Library 

FreeRTOS จะมี Amazon FreeRTOS Library แต่ RT-Thread ไม่มี  ที่สามารถใช้กับ Service ของ Amazon ได้อย่างเช่น 
  • Amazon Cloud connectivity การเชื่อมต่อกับ Cloud หรือ AWS IoT จะทำผ่าน MQTT Protocol โดยมีส่วนของการเชื่อมต่อกับ Device shadow มาให้ด้วย ใช้ในกรณีที่อุปกรณ์ Offline จะรับข้อมูลจาก Device shadow โดยอัตโนมัต
  • Greengrass connectivity Greengrass discovery API ใช้ในกรณีที่ระบบของเรามี Amazon Greengrass ที่อยู่บน gateway ในระบบ
  • Amazon FreeRTOS Security
  • FreeRTOS Wi-FI interface หลักๆ ตอนนี้ฮาร์ดแวร์ยังใช้ Wi-FI อยู่ จะเป็น API สำหรับการเชื่อมต่อ WiFI ธรรมดา หรือ สั่งปิด WiFi เป็นต้น
  • OTA Agent Library จัดการเรื่อง notification, verify firmware, download firmware จาก Cloud

Conclusion

FreeRTOS มี Partner มากกว่าเเละรองรับ service ต่างๆได้มากกว่า เเละ FreeRTOS เเละมีเครื่องมือที่ดีกว่า ทางการเชื่อมต่อ การรักษาความปลอดภัย เรื่องการจัดการพลังงาน

RT-Thread สามารถทำงานทาง IoT ได้เช่นเดียวกันแต่เครื่องมือเเละ Service อาจจะต้องใช้ของทาง  RT-thread เองเเละหากต้องการนำไปใช้กับทาง Hardware หรือ service ตัวอื่นอาจจะเกิดความลำบากเล็กน้อยควรศึกษาเเละอ่าน Document ให้ดีซะก่อน 

Source

FreeRTOS 
  • https://www.freertos.org/index.html
RT-thread 
  • https://www.rt-thread.io/document/site/programming-manual/ipc1/ipc1/#mutex







ความคิดเห็น

แสดงความคิดเห็น

โพสต์ยอดนิยมจากบล็อกนี้

FreeRTOS Ping Pong Game (ESP32)

รูปภาพ
  ทดลองใช้งานและดูโค้ดได้จากลิงค์นี้  คลิก เงื่อนไขของเกม ใช้  Potentiometer ในการควบคุมตำแหน่งของผู้เล่น ลูกบอลจะเริ่มเสิร์ฟจากฝ่ายใดฝ่ายหนึ่งโดยจะเกิดจากการสุ่ม เมื่อได้ผู้ชนะได้คะแนนในแต่ละรอบ จะมีเสียงแจ้งเตือนจาก Buzzer และ กระดานคะแนนจะเพิ่มขึ้นในฝ่ายที่ชนะ ผู้เล่นที่สามารถทำคะแนนได้ถึง 3 คะแนนก่อนฝ่ายตรงข้าม จะถูกตัดสินให้เป็นผู้ที่ชนะในไปในเกมรอบนั้นโดยทันที เกมจะเริ่มรอบใหม่อัตโนมัติ สามารถหยุดเกมได้ โดยการกดปุ่ม
อ่านเพิ่มเติม