2024年5月9日-11日，鲲鹏昇腾开发者大会在北京中关村国际创新中心举行，大会以“心怀挚爱，共绽光芒”为主题，旨在打造一个开放、共享、学习交流的平台。本次大会设置了1场主题演讲、2场峰会、24场分论坛及圆桌、1场开发者赛事。大会还设置2100平米展区和诸多互动体验，围绕行业数字化与智能化、技术创新、开源开放等七大主题提供丰富的案例展示。
图1 鲲鹏昇腾开发者大会2024
作为华为欧拉开源操作系统的生态合作伙伴，嵌入式实验室受邀参展鲲鹏昇腾开发者大会。在本次大会上，嵌入式实验室展示了基于ZVM平台的两轮自平衡小车。嵌入式实验室的参展不仅向业界展示了我们在嵌入式技术领域的创新成果，还突显了ZVM平台与openEuler开源操作系统的紧密结合所带来的优势。这次展示也为开发者提供了一个宝贵的机会，了解嵌入式实验室的技术研发能力，探索潜在的合作机遇。
图2 湖南大学 & openEuler展台
在大会展区中，嵌入式实验室研究生温浩和王中甲进行了基于嵌入式实时虚拟机ZVM的平衡车实时演示，通过展示平衡车的实时表现，向与会者生动展示了ZVM平台在嵌入式领域的潜力和应用前景。他们详细讲解了平衡车的运动控制算法和ZVM平台的关键特点，为与会者提供了深入了解和探索的机会。这次实时演示不仅让开发者们对嵌入式实验室的技术能力有了直观的了解，也引发了与会者对ZVM平台和嵌入式实时虚拟化技术的兴趣。
图3 实验室成员向参会嘉宾介绍ZVM平衡车
ZVM 是一款基于著名开源实时操作系统 Zephyr 结合硬件辅助虚拟化技术的嵌入式实时虚拟机，支持包含 Linux、实时操作系统和 baremetal 程序在内的多个运行时混合部署以及混合关键性调度。ZVM 由嵌入式实验室主任谢国琪教授团队开发，在SIG-Zephyr 持续孵化。基于架构硬件虚拟化支持与虚拟化主机拓展支持，ZVM 实现了 Guest OS 间的隔离、设备分配及中断处理，保证了系统的安全与实时。ZVM主要应用场景是智能汽车、智能机器人、智能制造等领域的高端复杂嵌入式系统。2023年4月，嵌入式实验室正式将该项目开源至openEuler社区（开源地址: https://gitee.com/openeuler/zvm）。
图4 ZVM (Zephyr-based Virtual Machine)
实验室将ZVM平台部署到了一款基于RK3568主控的二轮平衡小车上。该小车的运动控制系统采用了Zephyr实时操作系统（Zephyr RTOS），而人机交互界面则由openEuler开源操作系统提供。此外，小车的硬件还包括六轴传感器和电机驱动模块，以及JGB-520编码器减速直流电机。通过共享内存的实时通信机制，Zephyr RTOS和openEuler体现了紧密的协作。Zephyr RTOS利用PID控制算法对小车进行实时控制，并进行实时的数据采集。而openEuler则能够向Zephyr RTOS发送控制指令，并将小车的数据进行展示。这种综合应用方案为嵌入式系统的开发和应用提供了全面的功能支持。Zephyr RTOS的实时性和低延迟性能保证了对小车运动的精确控制和数据采集，而openEuler的强大功能和友好的用户界面则使人机交互更加便捷。
图5 基于ZVM的二轮平衡小车
嵌入式实验室“基于ZVM平台的两轮自平衡小车”在鲲鹏昇腾开发者大会上的展出体现了ZVM在复杂嵌入式系统中的实际应用价值。实验室将继续推动ZVM平台的研究和发展，并与openEuler开源操作系统、Zephyr社区、鲲鹏、昇腾、瑞芯微等生态伙伴紧密合作，不断拓展嵌入式技术的边界，为行业的创新和进步做出贡献。
