openvela 开源项目

参考

openvela 开源项目

openvela 简介

openvela 操作系统专为 AIoT 领域量身定制，以轻量化、标准兼容、安全性和高度可扩展性为核心特点。openvela 以其卓越的技术优势，已成为众多物联网设备和 AI 硬件的技术首选，涵盖了智能手表、运动手环、智能音箱、耳机、智能家居设备以及机器人等多个领域。

Vela 的命名源自拉丁语中船帆的含义，也是南方星空中船帆星座的名字。我们选择这个名字的意义是希望与开发者一道携手，共同踏上星辰大海的征途。

技术架构

• 内核层

提供基础的操作系统（OS）功能，包括任务调度、跨进程间通信（IPC）、文件系统管理。此外，还提供设备驱动、轻量级 TCP/IP 协议栈和电源管理等精简高效的组件。同时，内核层支持同构多核和异构多核架构，以提升系统在不同架构下的性能支持能力。

• 服务框架层

通用的服务框架，专为扩展系统服务设计，包含连接子系统、图形子系统、多媒体子系统、安全子系统和 XPC 跨核通信能力等。该层提供灵活的服务扩展支持，是系统功能扩展的重要基础。

• 维测工具

常用工具和维测框架，除了常见的 Logger 和 Debugger 工具外，还包含 Emulator 这一强大的高仿真设备模拟器工具。Emulator 支持全面功能仿真，同时支持 CPU 指令集仿真。
目前模拟器已支持多种产品形态，包括智慧面板、手表、手环和智能有屏音箱等。通过 Emulator 开发者可以使用 PC 端丰富的调试工具和信息，无需真实设备即可进行应用开发调试，降低开发和调试难度。

技术优势

• 高度可扩展

openvela 的设计注重模块化与可扩展性，使其能够灵活适应多样的物联网应用场景。小到仅配备 32KB RAM 的微型 BLE 模组，大到拥有 512MB RAM 的智能有屏音箱，openvela 都能提供高度可扩展的支持。

• 一站式解决方案

随着时间的推移，openvela 不断沉淀了各类 AIoT 应用的共性需求，成为一个功能完备的软件平台，为各类物联网解决方案提供了全面的支持。厂商采用 openvela，可以显著降低研发成本并加速产品的上市时间。

• 成熟的异构计算支持

openvela 为异构多核系统提供了强大的支持，实现了 MCU、MPU、DSP、GPU 以及 NPU 等不同处理单元间无缝的 IPC 通信机制。此外，openvela 还提供了一个高级的 RPC 框架，简化了 openvela 与 Android 和 Linux 系统的通信，使快速打造一个异构融合操作系统成为可能。


进程间通信（IPC，Inter-Process Communication），指至少两个进程或线程间传送数据或信号的一些技术或方法。

• 标准兼容和高可移植性

openvela 内核基于 Apache NuttX ，这个被称为 “Tiny Linux” 的系统为 openvela 提供了高标准的 POSIX 兼容性。通过持续提升其 POSIX 兼容性，openvela 当前已达到 88% 的兼容水平。这种高标准的兼容性意味着在其他标准操作系统（例如 Linux）上开发的软件可以轻松迁移到 openvela，几乎不需要额外的工作。
POSIX：可移植操作系统接口（Portable Operating System Interface of UNIX，缩写为 POSIX ）,发布者为电气与电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers），简称IEEE。
Linux下对文件操作有两种方式：系统调用（system call）和库函数调用（Library functions）。

• 全面的连接套件

openvela 提供了广泛的协议支持，包括蓝牙 BR/EDR/LE、LE Mesh、WiFi、Matter、LTE Cat1、以太网、CAN/LIN 等。同时，它还能与小米的 HyperConnect 协议无缝集成，提供了强大的连接能力。
蓝牙 BR/EDR（Basic Rate / Enhanced Data Rate）就是我们常说的经典蓝牙，主要用于耳机、音箱、车载蓝牙等传统蓝牙设备，特点是传输快、距离近、耗电中等。
蓝牙 LE（Low Energy）是目前智能设备最常用的低功耗蓝牙，适用于手环、门锁、温湿度传感器、遥控器等设备，特点是省电、可连接多设备、传输距离较短。
LE Mesh（Low Energy Mesh）是蓝牙低功耗组网协议，可让蓝牙设备互相转发信号形成网络，多用于全屋智能灯光、开关等多设备联动场景，具备信号中继、覆盖范围广的特点。
WiFi（Wireless Fidelity）是家庭常用的无线局域网技术，用于路由器、摄像头、电视等需要高速联网的设备，特点是速度快、耗电较高、传输距离中等。
Matter（原 CHIP，Connected Home over IP）是由苹果、谷歌、亚马逊、三星等企业联合推出的统一智能设备标准，可实现不同品牌智能家居设备互联互通，是未来智能家居的主流标准。
LTE Cat.1（Long-Term Evolution Category 1）是一种低成本、中低速的 4G 物联网通信技术，适用于户外设备、共享设备等无需 WiFi 的远程联网场景，具备广覆盖、成本低的优势。
**以太网（Ethernet）**即插网线使用的有线网络，常用于电脑、电视、工业设备等需要稳定高速连接的场景，特点是连接稳定、不卡顿、不掉线。
CAN（Controller Area Network）与 LIN（Local Interconnect Network）属于车载及工业现场总线协议，主要用于汽车内部、电机、传感器、工业控制等设备间通信，抗干扰能力强、稳定性高。
HyperConnect 是小米自研的智能设备高速互联协议，主要用于小米生态内设备的超低延迟与快速联动，让小米设备之间连接更快、更稳、更省电。

• 丰富的开发者工具

openvela 提供了一系列完备的开发者工具，包括系统监控、性能分析、调试器、追踪、崩溃分析和日志分析工具，为开发者提供了强大的支持。

硬件支持

• openvela 支持各种不同的架构（ARM32、ARM64、RISC-V、Xtensa、MIPS、CEVA 等）和硬件平台。请在硬件支持页面上查看完整列表。
• 关于开发板的适配案例，请参见案例文档。

厂商名称	开发板型号	芯片型号	适配案例	典型应用场景	购买渠道	开发板问题咨询
意法半导体 (STMicroelectronics)	STM32H750B-DK	STM32H750XBH6	在 STM32H750 上部署 openvela	智能家居、工业控制、医疗电子	购买链接	ST MCU 中国支持
意法半导体 (STMicroelectronics)	STM32F411CEU6	STM32F411CE	在 STM32F411 上使用 openvela 点亮 LED	物联网、工业自动化	购买链接	ST MCU 中国支持
乐鑫科技 (Espressif)	ESP32S3EYE	ESP32S3	在 ESP32-S3-EYE 开发板上移植 openvela	AIoT、人机交互、智能家居	购买链接	乐鑫开发者社区
乐鑫科技 (Espressif)	ESP32S3BOX	ESP32S3	请参考：在 ESP32-S3-EYE 开发板上移植 openvela	AIoT、人机交互、智能家居	购买链接	乐鑫开发者社区
恒玄科技 (Bestechnic)	BES2600WM MAIN BOARD V1.1	BES2600WM-AX4F	Readme	智能穿戴、AI 玩具	联系代理商	联系代理商
旗芯微半导体	FC7300F8M-EVB	FC7300F8MDT	FC7300F8M-EVB 开发板 openvela 运行指南	域/区控制器、驾驶辅助系统、电池管理系统、电机控制等	联系代理商	联系代理商
英飞凌半导体	TC4D9-EVB	AURIX ™ TC4x	TC4D9-EVB 开发板 openvela 运行指南	车辆运动控制器、区域控制器、车载网关等	联系代理商	联系代理商

最新动态

硬件生态大幅扩展：新增对 英飞凌 AURIX™ TC4、旗芯微 (Flagchip) MCU 以及 QEMU-R52 SIL 平台的适配支持。（查看 TC4 指南 / 旗芯微指南）

Ubuntu 开发体验升级：openvela VS Code 插件现已完美支持 Ubuntu 环境。Linux 开发者现在也可以享受从项目创建、编译构建到系统调试的一站式流畅体验，开发效率显著提升。即刻体验：VS Code 插件使用指南。

版本发布管理 (Version Strategy)

我们基于 trunk 分支进行版本发布，通过标签（Tags）管理发布历史，确保生产环境的可追溯性与稳定性。

发布标签 (Release Tags)
发布标签是基于 trunk 分支创建的不可变标记（Immutable Marker）。每个标签代表一个正式发布的 openvela 版本。

生产环境建议：为了确保系统的最高稳定性和安全性，我们强烈建议在生产环境（Production Environment）中使用最新的发布标签，而非直接使用分支代码。
已发布版本列表

本系列博客是基于如下版本：

trunk-5.4：请查阅 v5.4 版本发布说明 了解详细变更。

代码分支管理 (Branch Strategy)

openvela 采用双分支模型来平衡系统的创新性与稳定性。请根据您的开发需求选择合适的分支。

dev (开发分支)

定义：这是 openvela 的前沿开发分支，汇集了最新的功能特性与缺陷修复。
状态：代码更新频率高，处于持续集成与快速迭代状态，可能包含尚未完全验证的特性，因此可能存在不稳定性。
适用人群：
希望抢先体验新功能的开发者。
计划向社区提交代码、参与核心功能建设的贡献者。

trunk (主干稳定分支)

定义：这是经过全面测试的主干分支，代表了当前系统的稳定状态。
状态：dev 分支中的功能在经过严格测试验证稳定后，会被合并至此分支。
适用人群：大多数对系统稳定性有较高要求的用户，以及进行标准应用开发的工程师。

快速入门

设备开发
如果想要体验 openvela，小米提供一个功能完备的模拟器，无需硬件平台即可使用。有关详细信息，请参阅如下指南。

快速入门（Ubuntu）

快应用开发
快应用快速入门

子仓库列表

frameworks :openvela 服务框架：主要包含蓝牙、电话、图形、多媒体、应用框架、安全、系统服务框架（KVDB、OTA、healthd、binder、charger 等）。
vendor : 芯片原厂的驱动和框架。
nuttx : 基于开源实时操作系统 NuttX 打造的内核，提供基础的内核功能，包括任务调度、跨进程通信、文件系统、TCP/IP 协议栈、设备驱动和电源管理等，同时对上提供标准的 POSIX 接口。如果您想要对 NuttX 操作系统有更深入了解，可以在 Apache NuttX 官网查看更多信息。
apps : apps 是开源实时操作系统（NuttX）的应用程序库，包含了一系列为 NuttX RTOS 设计的应用程序和实用工具。这些应用程序和工具包括 shell 命令行工具、文件系统工具、网络工具等，它们可以帮助开发者更方便地开发和调试基于 NuttX RTOS 的嵌入式系统。
external : openvela 引入的三方库。
tests : 该仓库包含接口测试，具体包括多媒体、文件系统、内存管理和 socket 通信等核心 API 的测试。
docs : openvela 对应的开发者文档。

开发者文档

文档中心

应用示例中心

汇总可供开发者参考学习的原生应用与快应用示例。
查看完整的原生应用列表，请访问原生应用示例仓库。

快应用相关示例正在持续丰富中。查看所有示例，请访问快应用示例仓库。

参与贡献

代码贡献指南
文档贡献指南