Tizen — ОС для Интернета вещей

История Tizen началась в 2007 году, когда на базе Linux в корпорации Intel была создана операционная система Moblin — специализированный дистрибутив для портативных устройств на процессорах Intel Atom. Затем проект был передан Linux Foundation, а в 2010 году была выпущена MeeGo — комбинация Moblin и мобильной операционной системы Nokia Maemo. Основная часть компонентов MeeGo была позаимствована из «настольных» операционных систем на ядре Linux, а ее API на базе фреймворка Qt позволял строить графические интерфейсы под разные устройства. После отказа Nokia заниматься дальнейшим развитием MeeGo корпорация Intel объединилась с Samsung и Linux Foundation в работе над проектом LiMo (Linux Mobile) по продвижению ОС Linux на рынок мобильных устройств. Проект был инициирован телекоммуникационными компаниями (Motorola, Vodafone, NEC и др.) и впоследствии перерос в Tizen. Таким образом, сейчас эта платформа объединяет в себе решения из операционных систем MeeGo, LiMo и Samsung Bada. В результате сегодня Tizen работает на платформах ARM и x86, установленных на смартфоны, планшеты, компьютеры, автомобильные информационно-развлекательные системы, «умные» телевизоры и цифровые камеры (рис. 1).

Рис. 1. ОС Tizen работает на платформах ARM и x86: смартфоны, компьютеры и умные телевизоры

Датой рождения операционной системы Tizen считается 2012 год, когда были опубликованы исходные тексты первой версии, появились SDK на Eclipse и инструменты тестирования приложений. Хотя Tizen, как и Android, основана на ядре Linux, у нее мало общего с этой лидирующей пока в мире мобильных устройств системой. По утверждению разработчиков, благодаря архитектуре, компактности и написанным с нуля драйверам Tizen работает быстрее и стабильнее, чем Android.

В сегменте смартфонов, по данным Strategy Analytics, уже в 2015 году Tizen заняла четвертое место на рынке мобильных ОС, догнав Windows Phone и опередив BlackBerry. Между тем, по мнению аналитиков Gartner, доля Android на рынке смартфонов составляет 86,2%, iOS —12,9%, а Windows Phone — 0,6%. Сегодня компания Samsung поставляет три модели смартфонов на платформе Tizen и представила смартфон Samsung Z4 на базе новой, третьей версии Tizen, в которой появилась поддержка ПК и ноутбуков, а для информационно-развлекательных систем автомобилей был представлен релиз Tizen IVI (In-Vehicle Infortainment). В 2014–2015 годах начались продажи смартфонов и телевизоров Smart TV с ОС Tizen. Ключевое значение для дальнейшего развития Tizen, которая уже используется на 50 млн различных устройств Samsung, имеет поддержка производителей оборудования и ПО, что открывает Samsung выход на рынок Интернета вещей, где ей придется конкурировать с Google Android Things и Microsoft Windows 10 IoT Core.

Среди достоинств Tizen (см. также табл. 1) можно отметить минимальные требования к ресурсам оборудования и открытость исходного кода, что позволяет установить ее практически на любых платформах. В Tizen 3.0 поддерживается протокол взаимодействия устройств Интернета вещей — IoTivity, разработанный в ассоциации Open Connectivity Foundation. Но у ОС есть и недостатки. Экосистема платформы [1], особенно в части разработки приложений, не такая развитая, как у ведущих конкурентов, и для ее расширения потребуется включение популярных средств разработки. Кроме того, недостаточно проработаны некоторые модули — например, системы многозадачности и синхронизации.

Таблица 1. Ключевые характеристики ОС Tizen

Успех на рынке ОС зависит также и от платформы разработки, включающей пользовательские, коммуникационные интерфейсы, библиотеки и API для разработки приложений. В Tizen, вслед за компиляторами Cи и C++, была добавлена поддержка JavaScript, HTML5 и С#, что позволило расширить сообщество разработчиков, создающих интероперабельные приложения. Сегодня Tizen Native Development Kit позволяет создавать компоненты приложений на языках Си и C++, включает среду разработки на основе Eclipse и работает в ОС Ubuntu (x32/x64), Windows (x32/x64) и Mac OS X. В Tizen имеются Web API для управления приложениями, коммуникациями, контентом, файловой системой, системными функциями и уведомлениями, а также библиотеки OpenGL ES, OpenAL и OpenMP, Glibc, libstdc++. Для кросс-платформенной разработки на HTML5 предназначен Intel XDK, а также Tizen UX Layouter & Composer для прототипирования и отладки интерфейсов. Кроме того, Samsung предлагает для Tizen магазин приложений Tizen Store.

В стадии разработки сегодня находится версия Tizen 4.0 с улучшенной функциональностью, одновременно с которой появится первая официальная версия Tizen.NET — совместный открытый проект Samsung и Microsoft, призванный обеспечить поддержку. NET на Tizen (рис. 2), что позволит разработчикам на. NET создавать Tizen-приложения для различных устройств. Как ожидается, первая официальная версия Tizen.NET в составе Tizen 4.0 выйдет в сентябре 2017 года. В эту же версию будет включена система Visual Studio для Tizen для поддержки разработки мобильных приложений с эмуляторами устройств, а также их отладки средствами IntelliSense. Поддержка Smart TV, носимых и других устройств Интернета вещей будет реализована в следующих версиях.

Рис. 2. В Tizen 3.0 поддерживается разработка приложений различных типов

Основные преимущества Tizen — возможность адаптации под новые аппаратные платформы, реализация в базовых пакетах и системе сборки поддержки новых процессоров и драйверов устройств. Однако Tizen содержит более 700 разных программных пакетов, которые при любых изменениях должны работать согласованно, что требует постоянной «синхронизации» с базовой ОС Linux. Для поддержки жизненного цикла «Тайзен.Ру» в ИСП РАН была создана инфраструктура, включающая в себя репозиторий и сервер для сборки дистрибутива ОС вместе с системой валидации кода Svace, ставшей частью экосистемы Tizen (см. табл. 2). Инфраструктура позволяет организовать процесс совместной разработки компонентов ОС, автоматизировать сборку и тестирование ее образов для новых аппаратных платформ и устройств. При этом доступ к инструментам разработки предоставляется из облачной SDK — пользователь получает рабочее окружение, включающее среду разработки Eclipse, компилятор, отладчик и эмулятор устройств.

Таблица 2. Пакет решения ИСП РАН для экосистемы Tizen

На серверах ИСП РАН хранится репозиторий кода с исходным кодом российской версии Tizen.Ru и ее компонентов, в том числе модулей для конкретных устройств и криптографии по ГОСТ. Серверы сборки ОС на базе СПО OBS Server обеспечивают разрешение зависимостей при сборке пакетов и автоматизированную сборку системных образов для различных процессорных архитектур и устройств (рис. 3), что упрощает процесс разработки ПО и внесения изменений.

Рис. 2. Процесс разработки и сборки в ОС Tizen

Системы управления репозиторием и поддержки коллективной разработки на основе Gerrit и Redmine содержат инструменты для инспекции исходного кода, контроля изменений и управления разработкой, а также средства интеграции с локальным репозиторием кода. Gerrit — открытое ПО с веб-интерфейсом, оно интегрируется с распределенной системой контроля версий Git и предназначено для совместного проведения инспекции исходного кода. Redmine — открытое серверное веб-приложение для управления проектами и задачами (в том числе для отслеживания ошибок).

Платформа Tizen открыта и независима от какого-либо поставщика — систему всегда можно развивать и поддерживать. В частности, перенос Tizen на отечественные аппаратные платформы позволяет получить системы, сертифицированные по требованиям национальных регуляторов. Первой совместной разработкой Samsung и российских компаний НИИ СОКБ и «Инфотекс» стала усовершенствованная версия смартфона Samsung Z3 с повышенным уровнем защиты, получившим сертификат ФСТЭК. В сентябре 2016 года Samsung Electronics начала поставлять свои смартфоны на защищенной ОС Tizen в «Газпром». Тогда же был выпущен российский дистрибутив Tizen, разработанный под сигнальный процессор 1892ВМ14Я НПЦ «Элвис» и предназначенный для коммуникационных, навигационных, мультимедийных, встраиваемых и мобильных систем.

На базе Tizen 3.0 компания Samsung создает платформу Интернета вещей — Tizen RT, предназначенную для устройств с ограниченной памятью (кондиционеры, стиральные машины, роботы-пылесосы и пр.). Ясно, что подобная платформа может быть успешной только как свободное ПО. В числе разработанных Samsung аппаратных платформ для Интернета вещей — одноплатные компьютеры серии Artik под ОС Tizen. Например Artik 7 предлагает множество вариантов коммуникаций: Wi-Fi b/g/n, Bluetooth, Zigbee, 1 Гбайт оперативной памяти, 4 Гбайт флеш-памяти, поддерживает графику Full HD и может использовать мобильную облачную платформу Интернета вещей Samsung Artik Cloud или Amazon Echo. Кроме того, Artik Cloud API и SDK можно задействовать и для подключения устройств к облачным сервисам. Модульная конструкция Artik 710 содержит две соединенные вместе печатные платы, а модель 530 имеет одноплатную конструкцию и оснащается двухъядерным процессором ARM Cortex A9 Exynos, мощности которого достаточно для обработки больших потоков данных, например с камер наблюдения. Такие платы можно применять в беспилотных летательных аппаратах, камерах видеонаблюдения, роботах, системах «умного дома» и других устройствах Интернета вещей или Промышленного интернета. В конце 2016 года организация Linux Foundation представила третий выпуск дистрибутива AGL UCB (Automotive Grade Linux Unified Code Base), основанного на ОС Tizen и нескольких других проектах, в рамках которого развивается универсальная платформа для автомобильных систем. В разработке проекта участвуют восемь крупнейших автопроизводителей мира.

***

По мнению аналитиков, операционная система Tizen обладает хорошим потенциалом для роста, особенно на рынке носимых устройств. Ключевое значение для дальнейшего развития Tizen, которая уже используется на 50 млн различных устройств Samsung, имеет поддержка ведущих производителей оборудования и ПО, что открывает ОС выход на рынок Интернета вещей, где ей придется конкурировать с Google Android Things и Microsoft Windows 10 IoT Core. Tizen — первая и единственная пока универсальная мобильная ОС, прошедшая российские инстанции на проверку безопасности.

Литература

1. Сергей Авдошин, Елена Песоцкая. Мобильные экосистемы // Открытые системы.СУБД. — 2014. — № 2. — С. 32–34. URL: https://www.osp.ru/os/2014/02/13040044 (дата обращения: 18.05.2017).

Сергей Орлов (sorlov1958@yandex.ru) — независимый эксперт (Москва).