作者：陸向陽
Amazon針對Sensor Node推出a: FreeRTOS方案，補齊AWS IoT最後一塊拼圖
對自造者、創客（Maker）而言，應該對FreeRTOS不陌生，因為紅極一時的ESP8266用的正是FreeRTOS，聯發科的LinkIt MT7697也同樣是用FreeRTOS。
FreeRTOS對Maker而言，大概是介於「毫無作業系統」與「輕量性嵌入式作業系統」間。筆者所指的輕量性嵌入式作業系統，其RAM記憶體需求大體在32MB～128MB間，如Arduino Yun（雲）有64MB RAM，聯發科的LinkIt Smart 7688有128MB RAM等，這個層級的代表性嵌入式作業系統為OpenWRT。
事實上，Google提出的Android Things（原代號Brillo）也是鎖定這個範疇，宣稱32MB、64MB RAM即可執行，但筆者看了一下現行支援Android Things的4片官方開發板，均有512MB、1GB RAM，與宣稱的有些差異。相對於此，FreeRTOS若根據其官網宣稱，其核心程式碼只佔用6KB～12KB ROM空間而已，RAM方面的需求也必然不大。
FreeRTOS在近期產生一些變化，首先是FreeRTOS的發起人被Amazon所雇用，而後FreeRTOS的授權方式從GPLv2改成MIT，更之後Amazon宣布以FreeRTOS v10版為基礎推出自有版本的FreeRTOS，稱為Amazon FreeRTOS，簡稱a: FreeRTOS。
為何Amazon要支持與推展FreeRTOS？
關於此可自2014年說起，Amazon的雲端事業單位AWS在該年推出Lambda，Lambda是一種供他方呼叫（call）運用的雲端函式（或稱函數），透過此函式可自動增減執行雲端程式所需的資源，包含運算力、儲存空間等。
在最理想狀態下，撰寫程式的人可以完全不考慮、不理會程式所需要耗用的實體資訊資源，盡情專注於程式邏輯、業務需求的撰寫上，此理念即是今日常言的Serverless，Serverless不表示伺服器（Server）不存在，只是更運作於無形，而感受不到。
接著2015年10月AWS推出AWS IoT Core，這是一套在Amazon機房建立的物聯網雲端平台，可上傳、分析前端感測資訊，支援前端物聯網運作。2016年11月AWS的年度技術盛會re: Invent上，AWS宣示不單發展雲端（Cloud）技術，也將重視與發展端緣（Edge）技術，因而推出Greengrass Core，是在前端的端緣機器內執行的軟體。
Amazon推AWS IoT Core（Source）
Greengrass Core支援前述的Lambda，可以跟雲端上的Lambda連結呼應運作。因此，Greengrass Core等於是把雲端上的Lambda技術帶到前端，進行更大範疇的擴展。而要執行Greengrass Core，至少要128MB RAM才行，AWS官方也言明可用RPi 3（第三代樹莓派）。有趣的是，Android Things官方支援的4片開發板中，RPi 3也在其中。
若說AWS IoT Core是AWS的IoT Cloud技術代表，那Greengrass Core即是AWS的IoT Edge技術代表，但至此還缺乏一樣東西，那就是最前端的IoT Sensor Node（感測器節點）。
AWS推Greengrass Core（Source）
有關更前端的技術佈局，其實AWS也早有初步嘗試，即2014年4月推出的Amazon Dash，這是一個裝置在家庭各處的無線按鈕，安置在洗衣粉、衛生紙附近，一旦洗衣粉快用盡、衛生紙快用盡，按下按鈕便可完成網路叫貨而後到貨，此有助加速Amazon的電子商務業務。
Amazon把Amazon Dash開放成AWS IoT Button，可讓其他人發揮運用。但AWS IoT Button畢竟只是個按鈕，尚缺乏一個完整的感測軟體平台，因而Amazon才推出Amazon FreeRTOS，補足最前端的一塊技術，至此的AWS IoT技術算已近乎完整佈局。
AWS IoT Button技術架構（Source）
a: FreeRTOS技術特色
雖言完整佈局，但Amazon的前端技術，在端緣處要配置至少128MB RAM的系統，而各感測器節點的Amazon FreeRTOS需64KB RAM，若把通訊協定卸除轉移，可進一步降低至16KB，如此也表示現階段的Amazon無意佈局64KB與128MB間的系統，此領域即前述的輕量性嵌入式作業系統。
Amazon為了推行FreeRTOS，除了雇用FreeRTOS創辦人，將FreeRTOS授權變更成MIT（新授權方式更利於FreeRTOS軟體技術的商業化運用）外，還推出兩個配套，一是Amazon FreeRTOS Qualification Program，簡稱Amazon QFP，即大眾以Amazon FreeRTOS開發出應用系統時，可交由Amazon測試驗證。
另一是AWS推出AWS IoT Device Management，可以透過雲端上單一主控台，以無線通訊方式更新每個前端裝置內的Amazon FreeRTOS作業系統韌體，以無線方式更新韌體也稱為OTA（Over-The-Air）。如此，Amazon強化推展前期的驗證工作，也強化IoT實際營運佈建後的維護管理。由此可知，Amazon加持後的FreeRTOS，似也對Maker圈有利，以FreeRTOS為基礎進行各種開發，將可更快商業化發展程序。
最後，雖然Amazon宣稱a: FreeRTOS只要16KB～64KB RAM就可運作，而現行官網指定的4片開發板，RAM確實略高於64KB，如512KB、360KB、128KB、256KB等，比Android Things盛會期的宣稱與實際開發板間的差距，少一些。
（責任編輯：葉于甄）
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2018/01/06
QNAP NAS 也可以用Greengtass
https://www.qnap.com/zh-tw/news/2017/威聯通-qiot-suite-lite-整合-aws-greengrass-軟體服務-提供跨雲端及本機裝置的混合雲物聯網解決方案