MXOS 简介

MXOS 是一个基于微控制器的互联网接入操作系统，是一个开发物联网设备的理想软件平台。

MXOS 内含一个面向 IoT 设备的实时操作系统内核，特别适合运行在资源受限的微控制设备上。MXOS 包含了底层芯片驱动、无线网络协议、射频控制技术、应用框架，此外，MXOS 还包含了网络通信协议栈，安全算法和协议，及硬件抽象层，编程工具等开发 IoT 必不可少的软件功能包。

它提供 MCU 平台的抽象化，使得基于 MXOS 的应用程序 开发不需要关心 MCU 具体件功能的实现，通过 MXOS 中提供的各种编程组件快速构建 IoT 设备软件。

关键特性

简单来说，MXOS 是智能硬件底层的一个开源软件系统，有先进的动态功耗管理技术，可灵活适用于广泛的 MCU，具有完整的云端接入框架和应用范例，支持多种类云平台，安全可靠，便于进行二次开发。

MXOS 关键特性如下：

• 支持多种网络协议栈：Bluetooth®low energy-蓝牙， Wi-Fi，并持续增加中；
• 多 RTOS 内核可选，并且提供标准的 OSAL 层；
• 支持 Cortex-M 架构系列微控制器，提供 MCU 平台级的抽象-HAL硬件抽象层接口,使应用程序在各个MCU平台上无缝移植；
• 全自动并且高效的功耗管理；
• 支持 IPv4/IPv6 的 TCPIP 协议栈，内置可商用的传输层安全协议 TLS 协议；
• 基于 MXOS 开发的大量云接入协议,使设备数据快速直达云端；
• 面向开发者的大量demos 示例程序和说明，可以快速上手；
• 提供代码管理与维护脚本工具-mxos cube，提供完整的开发工作流管理，集版本维护，协同开发，编译下载调试为一体；
• 提供一个集成开发环境-Vscode，高度可扩展性提升开发效率；
• 为组件化开发高度定制的编译系统，实现快速的软件集成；
• 配套提供完整的设备量产技术，如：Bootloader 引导程序，量产烧录，生产测试程序等；

系统架构

简单来说，MXOS本身包括：接口，框架，核心功能和非核心功能四部分。

接口

MXOS 定义了两套标准的 API 接口：

• 面向底层的硬件抽象层HAL API，方便操作系统和应用程序在不同硬件平台上的移植。
• 面向上层应用的接口函数 MXOS API，应用程序通过这些接口函数实现 MXOS 提供的各项系统功能。

通过这两层标准的 API 接口，使得 MXOS 系统独立于不同的硬件设备，也使得在 MXOS 上的应用程序可以保持独立。遵照这些接口的定义开发，可以保证系统和应用的兼容性。

框架

MXOS 中的应用框架是我们从应用中归纳的一些开发范式，开发者在框架下开发，可以以规范的方式快速地实现应用的需求。

• 应用层框架：在不需要做任何代码编写的情况下，就已经实现了基本和必需的功能框架。当然开发者也可以通过设置和直接调用 API 的方法来实现特殊的运行流程。
• 硬件配置框架：当改变了硬件设备的连接方式后（如引脚修改），可以在板级配置中快速，简单地修改连接参数。
• 云服务接入框架：云接入协议组件也为应用程序提供了简单有效的应用框架，应用程序仅需要实现和应用相关的部分即可快速实现应用功能。

核心功能

MXOS 系统包含的核心功能，提供了嵌入式设备在物联网开发时必不可少的功能。包括：

• 实时多线程内核；
• 网络通讯协议栈;
• Wi-Fi 网络接口管理；
• 安全加密算法和协议；
• 无线网络管理；
• 文件系统；
• MXOS 系统服务和框架（核心数据存储，通知系统，本地发现，Wi-Fi配网，本地配置，命令行接口等）；
• MCU 平台硬件驱动；

非核心功能

非核心功能为应用程序提供额外的支持，简化开发难度，这些功能有：

服务：在 MXOS 上长时间运行的功能代码，本身就可以实现特定的应用功能，例如，HTTP服务器，HomeKit服务器，DHCP服务器，DNS服务器，本地配置服务器（一些服务由于通用性，已经整合在 MXOS 的核心功能中）等。

通讯协议：符合标准的网络通讯协议，例如：MQTT协议，SNTP协议，HTTP和HTTPS协议，WebSocket，阿里智能云接入协议，以及常用的云接入协议，这些功能可以在应用或者服务中被调用，实现和对端的网络设备进行数据交互。

工具：这些软件模块实现一些常用的软件对象的处理和算法，如Json工具，可以实现Json数据包的构建和解析，String工具，可以实现字符串内容的各种常用处理，URL工具可以用于协议URL地址。这些工具的目的，就是为了简化应用程序的开发难度。

今后一些不重要的非核心功能将逐步从MXOS OS中剥离，提供独立的组件，由开发者有选择性地添加。

其它优势

除上述主要特性，MXOS 还有一些特点成为它区别于其他平台的主要优势，如：

• 易用性：MXOS 本身脱胎于庆科信息10多年的物联网终端设备开发经验，不仅仅提供一个基础的软件平台，而是提供了大量的软件工具包，并以开源方式呈现，随着版本的升级不断扩充，在开发者平台上也不断有新的软件包可以提供分享。 低功耗：针对嵌入式平台进行优化，软件和硬件的紧密结合大大降低了设备的功耗。处理器和无线网络设备相互配合，均有独立的低功耗模式，并且在必要的时候唤醒对方完成必要的数据处理。
• 安全性：安全性是物联网可用性的保证，不安全的网络通讯不仅会引起各种用户隐私泄漏问题，还会导致对用户设备的网络攻击，损毁设备，最终摧毁整个物联网服务体系，MXOS内置常用的网络安全算法和安全协议，并在性能受限的嵌入式设备上优化，通过这些功能，可以保证网络通讯的安全和保密，使应用顺利地接入各种安全的云服务。
• 和云服务的紧密联系：MXOS本身就是实现物联网终端设备的基础软件平台，目的就是方便产品实现物联网的接入。因此，MXOS本身就提供了各种云服务的交互方法，可以方便的接入国内外常用的云平台，如Fog云，机智云，阿里智能云，微信，亚马逊，Azure等。
• 无线网络和工具：MXOS 的网络连接形式是无线的，保证终端设备的可移动性，也更易于部署。MXOS当前主要支持的无线形式是Wi-Fi，配合庆科信息的Wi-Fi通讯模块可以很方便地在嵌入式设备上增加无线网络功能，通过路由器接入 Internet。 为了方便用户设定无线网络参数，MXOS 可以提供业界最全面的无线网络配置方案，支持EasyLink，AirKiss，Soft AP，WiFi WAC，在同一个MXOS固件上可以同时配合微信，阿里小智，EasyLink等实现网络配置。此外，MXOS 还支持低功耗蓝牙通讯，配合EMW3239模块可以和其它蓝牙设备互联，实现物联网网关应用。
• 量产工具：基于 MXOS 的智能物联产品已经大量地进入千家万户，在此过程中积累了大量的生产测试经验，这些经验也都融合在 MXOS 中。MXOS 内置的测试模式，可以和庆科信息的生产测试系统配合，用于生产可靠的，可追溯的智能硬件产品。

此外，MXOS本身的代码经过了大量产品的验证，各种在量产中暴露的问题也都一一得以解决。可以说，MXOS 系统是可以帮助开发者实现产品批量的绝佳的系统解决方案。

结语

MXOS 系统也在不断的发展中，我们和广大开发者一起，不断地将新技术，新功能整合进去。同时我们将更加专注 MXOS 系统的核心功能，为大家提供更加专业，更加可靠的基础平台。在架构上，通过新技术使得基于 MXOS 的软件更加模块化，开发更加自动化。我们会加大研发新型的嵌入式设备开发方法，提供统一的集成开发环境，调试工具，导入互联网行业的开发语言，进一步简化开发。同时大力发展 MXOS 软件的发布平台，使广大开发者能够在平台上开发，管理，分享各种软件模块。