建立在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) （RTOS） 之上的應(yīng)用程序每天都被整合到更大、更復(fù)雜的環(huán)境中。例如，一架戰(zhàn)斗機(jī)有許多不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，這些系統(tǒng)可能運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)。

問(wèn)題是，我們?nèi)绾渭铀佘浖谌绱舜蟮南到y(tǒng)上的部署？我們?nèi)绾问共渴疬^(guò)程統(tǒng)一，以便從一個(gè)子系統(tǒng)到另一個(gè)子系統(tǒng)沒(méi)有工作流變化？

容器技術(shù)賦能邊緣計(jì)算

答案是飛機(jī)、汽車(chē)或工廠中的容器化本地基礎(chǔ)設(shè)施（或邊緣云），隨時(shí)準(zhǔn)備為各種子系統(tǒng)提供軟件服務(wù)。該邊緣云依次連接到另一個(gè)云，它允許您推送信息和軟件更新以管理和協(xié)調(diào)您的異構(gòu)軟件子系統(tǒng)。

在 ARC 咨詢(xún)集團(tuán)的一篇題為“工業(yè)邊緣容器”的文章中，Harry Forbes 指出，“考慮到這些新功能以及如何使用它們，在我看來(lái)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，當(dāng)今嵌入式系統(tǒng)和邊緣計(jì)算之間的界限很明顯。會(huì)變得模糊很多。事實(shí)上，今天的實(shí)時(shí)嵌入式應(yīng)用程序最終可能會(huì)成為更廣泛的邊緣應(yīng)用程序中的一個(gè)特例，這些邊緣應(yīng)用程序的容器化和編排方式與今天部署云應(yīng)用程序的方式非常相似。”

與開(kāi)放容器倡議 （OCI） 兼容的容器能夠使用相同類(lèi)型的云基礎(chǔ)架構(gòu)、相同類(lèi)型的工具和相同類(lèi)型的工作流，就像您在更傳統(tǒng)的 IT 環(huán)境中用于任何其他應(yīng)用程序一樣。借助容器支持，RTOS 世界對(duì)于現(xiàn)代應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、IT 方法和 DevOps 敏感性變得更加清晰。

解決邊緣挑戰(zhàn)的用例

隨著越來(lái)越多的應(yīng)用需要低延遲、高帶寬的性能來(lái)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，最適合智能邊緣的計(jì)算機(jī)解決方案的需求不斷增長(zhǎng)。為了提供必要的性能，智能邊緣依賴(lài)于幾種新興技術(shù)，包括 5G 網(wǎng)絡(luò)、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)、物聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)性進(jìn)步，以及越來(lái)越多的容器技術(shù)。

這一趨勢(shì)的一個(gè)很好的例子：航空電子系統(tǒng)已經(jīng)從根本上基于硬件的解決方案發(fā)展為敏捷、高度可升級(jí)、軟件定義的基礎(chǔ)設(shè)施，使新技術(shù)能夠在部署后整合到系統(tǒng)中，而無(wú)需大量更換硬件。軟件容器技術(shù)有望成為通過(guò)快速更新和補(bǔ)丁應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全威脅的有效手段，為商業(yè)和航空航天/國(guó)防部門(mén)帶來(lái)好處。

容器可以幫助解決邊緣挑戰(zhàn)的其他用例包括：

制造運(yùn)營(yíng)和工業(yè)機(jī)器人：基于 AI 的自動(dòng)化得到了緊湊、低功耗的裝置的支持，這些裝置需要嵌入式 RTOS 提供的關(guān)鍵任務(wù)可靠性。

創(chuàng)新的醫(yī)療保健服務(wù)：幫助醫(yī)療組織應(yīng)對(duì) COVID-19 大流行的遠(yuǎn)程患者護(hù)理、健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、咨詢(xún)和其他醫(yī)療保健實(shí)踐可以受益于容器技術(shù)的安全性和敏捷性。

自動(dòng)駕駛汽車(chē)和智慧城市運(yùn)營(yíng)：輕型、低功耗運(yùn)營(yíng)是許多嵌入式用例的重要因素，涉及人工智能控制的車(chē)輛、車(chē)輛之間的通信、交通流量監(jiān)控、高級(jí)駕駛員輔助系統(tǒng) （ADAS） 以及全市范圍的警告和警報(bào)系統(tǒng)。

零售客戶(hù)個(gè)性化和溝通：自動(dòng)化信息亭、個(gè)性化標(biāo)牌展示、富媒體產(chǎn)品演示和在線訂購(gòu)系統(tǒng)可以利用在智能邊緣實(shí)施的容器技術(shù)的靈活性和強(qiáng)大功能。

然而，只有充分理解技術(shù)的安全方面，并將必要的保護(hù)作為 DevSecOps 流程的一部分集成到解決方案中，嵌入式應(yīng)用程序的容器的好處才能完全實(shí)現(xiàn)。

確保容器安全

在任何類(lèi)型的軟件部署中，安全性都是一個(gè)至關(guān)重要的問(wèn)題，如果容器技術(shù)要在需要提高安全性的環(huán)境中取得成功——例如航空航天和國(guó)防、汽車(chē)應(yīng)用、能源網(wǎng)絡(luò)和子系統(tǒng)、機(jī)器人技術(shù)實(shí)施等等——額外的需要采取強(qiáng)化解決方案的措施。

云原生的開(kāi)源注冊(cè)表通常在使用容器時(shí)提供一層安全性。例如， Harbor 采用策略和基于角色的訪問(wèn)控制來(lái)保護(hù)容器組件。每個(gè)容器鏡像都會(huì)被掃描以確保它沒(méi)有已知漏洞，然后在分發(fā)之前簽名為受信任。對(duì)于敏感的關(guān)鍵任務(wù)部署，Harbor 在跨云原生計(jì)算平臺(tái)移動(dòng)容器時(shí)提供一定程度的保證。

遵循 DevSecOps 軟件開(kāi)發(fā)最佳實(shí)踐是保護(hù)容器安全的最有效手段之一。美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了容器強(qiáng)化指南（2020 年 10 月），其中概述了對(duì)于防范安全漏洞非常重要的 DevSecOps 流程。

結(jié)論

對(duì)嵌入式系統(tǒng)的期望會(huì)下降到為其提供動(dòng)力的操作系統(tǒng)。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)必須跟上創(chuàng)新的步伐，并接受現(xiàn)代開(kāi)發(fā)實(shí)踐。這意味著與新一代嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員所采用的框架、語(yǔ)言和方法兼容，同時(shí)在安全性、安全性、性能或可靠性方面不妥協(xié)。

由于應(yīng)用程序及其支持基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性為日益復(fù)雜的黑客創(chuàng)造??了新的潛在攻擊向量，因此嵌入式系統(tǒng)中的容器提供了一種向智能邊緣提供響應(yīng)迅速、安全的應(yīng)用程序交付的方法。借助這些功能，航空航天和國(guó)防組織、能源供應(yīng)商、大型制造商和醫(yī)療組織可以利用低延遲、高帶寬的性能來(lái)應(yīng)對(duì)最具挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

審核編輯：郭婷