2023年7月,湖南大学正式成为Zephyr项目的学术会员(Associate Member),由嵌入式与网络计算湖南省重点实验室(以下简称“湖大嵌入式实验室”)负责推进会员的具体实施工作。这是继湖大嵌入式实验室成为Sig-Zephyr组重要组成力量后,在Zephyr实时操作系统(RTOS)领域的又一重要里程碑,湖大嵌入式实验室集实时系统学术性、技术性与专业性为一体,具备较强的理论功底和技术支撑,是湖南大学扛起国内Zephyr大旗的强有力支柱。
Zephyr社区是一个由开发者和用户组成的开源协作项目,旨在创建一个安全、连接、未来兼容的物联网RTOS。Zephyr项目提供了一个轻量级、可扩展、模块化的RTOS,支持多种硬件平台和网络协议,具有丰富的功能特性和强大的生态系统。Zephyr社区目前拥有超过450种支持的开发板,以及来自不同行业和领域的全球会员和合作伙伴,如英特尔、NXP、STMicroelectronics、Google、Facebook等。
湖大嵌入式实验室长期基于Zephyr RTOS进行相关项目研究与项目开发,目前在以下三方面工作取得了关键技术创新。
一、基于Zephyr的实时虚拟机
开发完成了基于Zephyr的实时虚拟机(Zephyr-based Virtual Machine, ZVM),ZVM能够在同一硬件上运行多个虚拟机实例,每个虚拟机实例可以加载不同的应用程序或操作系统镜像。该虚拟机具有高效、灵活、安全等特点,充分利用Zephyr RTOS特性实现了一款嵌入式实时虚拟机管理器(Hypervisor)。该工作已在openEuler社区开源并进行孵化,计划在未来几年内提交到Zephyr上游社区。开源地址:https://gitee.com/openeuler/zvm/
二、Zephyr对RK3568 SoC上的适配
开发完成了Zephyr对RK3568 SoC上的适配工作,RK3568是一款由Rockchip推出的四核64位ARM Cortex-A55处理器的SoC,基于新一代ARMv8.2架构,支持多种外设和接口,可以应用于智能家居、物联网、工业控制等场景。实验室在该开发板上移植了Zephyr操作系统,并对其进行了性能测试和功能验证。该工作提出国内首个使用Zephyr对RK3568进行适配的方案,并将于近期提交到Zephyr上游社区。
三、Paddle Lite模型在Zephyr上的部署
开发完成了Paddle Lite模型在Zephyr上的部署,能够在硬件RK3568上运行CNN网络进行图像分类,例如mobilenet_v1网络等。Paddle Lite是飞桨基于Paddle Mobile全新升级推出的端侧推理引擎,在多硬件、多平台以及硬件混合调度的支持上更加完备,为包括手机在内的端侧场景的AI应用提供高效轻量的推理能力,有效解决了手机算力和内存限制等问题。该工作为Zephyr在深度学习领域的发展迈出关键一步,使Zephyr使用领域大大扩宽,为之后的发展形成良性循环,开源地址:https://aistudio.baidu.com/projectdetail/6720558
未来,湖大嵌入式实验室将持续依托Zephyr完成一系列有意义的开源创新工作。包括但不局限于:
继续深耕嵌入式实时虚拟机ZVM研发,着力成为全球开源实时虚拟机的标杆,促进嵌入式实时操作系统虚拟化技术的发展。
研究Zephyr的内核以及各类子系统,同时翻译相关资料,为国内Zephyr社区提供各类支持文档,降低中文环境下学习Zephyr的成本。
探索Zephyr在不同应用场景下的适用性和可扩展性,开发和验证一些基于Zephyr的创新应用和解决方案,并坚持以合并到Zephyr上流社区为目标。
加强与Zephyr社区的沟通和交流,参与Zephyr的各种活动和项目,与其他会员和合作伙伴建立良好的合作关系,建立国内良好的Zephyr生态。