课程介绍与资料下载
openvela的优势
openvela是小米基于 Apache NuttX 开源的 AIoT 操作系统（2024 年正式开源，Apache 2.0 协议），作为小米澎湃 OS（HyperOS）的轻量化技术底座。开源地址如下：
学习入口地址如下：
https://github.com/open-vela/docs/blob/trunk/zh-cn/quickstart/openvela_ubuntu_quick_start.md
https://gitee.com/open-vela/docs/blob/trunk/zh-cn/quickstart/openvela_ubuntu_quick_start.md
https://gitcode.com/open-vela/docs/blob/trunk/zh-cn/quickstart/openvela_ubuntu_quick_start.md
Xiaomi Vela、openvela、Nuttx的关系
它们的关系可以概括为：继承、发展和开源协作。
-
NuttX 是基础，是一个成熟的开源实时操作系统内核。
-
Xiaomi Vela 是上层建筑，是小米基于NuttX深度定制和扩展的商业物联网软件平台。
-
openvela是开源社区版本，是小米将Xiaomi Vela的核心部分开源后形成的项目，旨在与社区共同发展。
具体来说，NuttX 是一个开源的实时操作系统，于 2007 年由 Gregory Nutt 先生正式开源，2019 年在小米的推动下进入 Apache 基金会，更名为 Apache NuttX。小米自 2017 年开始基于 NuttX 开发物联网产品，Xiaomi Vela 就是在 NuttX 内核的基础上，提供了统一的软件服务，支持丰富的组件和易用的框架，能够适配多种不同硬件规格的产品，最小系统仅需 32KB 内存，CPU 主频不限，适配任意 SoC 多核架构，旨在打通碎片化的物联网应用场景。
2024 年 12 月 11 日，小米宣布 Xiaomi Vela 系统代码开源，openvela 项目上线 GitHub 、 Gitee和GitCode（地址见上面），主要遵循Apache License V2.0协议，详情请参考各代码仓LICENSE声明。openvela和Xiaomi Vela 基于同一套代码实现，基于 Apache NuttX，具备高标准的 POSIX 兼容性，当前已达到 88% 的兼容水平，这使得在其他标准操作系统上开发的软件可以轻松迁移到openvela。
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。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。
各个GIT仓库
openvela的代码由多个git仓库组成。以gitee为例，查看如下文件可以指导各个git仓库的位置：
https://gitee.com/open-vela/manifests/blob/dev/openvela.xml
openvela.xml的内容摘抄、解释一部分，如下：
核心GIT仓库如下：
- 系统内核（nuttx）：高实时性、高完备性、高兼容性、高灵活性
https://gitee.com/open-vela/nuttx
- 应用程序（apps）：
https://gitee.com/open-vela/nuttx-apps
- 文档（docs）：
https://gitee.com/open-vela/docs
- 外部组件（external）：
https://gitee.com/open-vela/external
- 框架（frameworks）：
https://gitee.com/open-vela/frameworks
- 包（packages）：
https://gitee.com/open-vela/packages
- 厂家代码（vendor）：
https://gitee.com/open-vela/vendor
- 具体的厂家代码（比如全志）：
https://gitee.com/open-vela/vendor_allwinnertech
- 预先编译的工具：
https://gitee.com/open-vela/prebuilts_gcc_linux-x86_64_arm-none-eabi
五大关键系统能力
-
系统内核：高实时性、高完备性、高兼容性、高灵活性
-
驱动框架：60+设备驱动框架、复杂驱动（USB、PCIe、加解密、GNSS等、CHRE等）
-
AI框架：首次落地端侧AI轻量级推理框架、端侧内核级优化提高算子性能、离线模型推理框架
-
LWAC框架：Light Weight Application Container，轻量应用容器
-
维测套件：调试分析工具丰富而强大，比如GDB、Coredump等
技术架构
<img src="C:\Users\MeiHao\AppData\Local\Temp\dsh_docx\pandoc\media/media/image4.png" style="width:5.74097in;height:2.74792in" alt="IMG_256" />
-
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。
-
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。
-
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。
-
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。
配套资料及开发板
下载地址
在百问网www.100ask.net下载中心：
对应关系
交流群
配套开发板
天猫：<u>https://detail.tmall.com/item.htm?id=986865105043&skuId=6115148742842</u>
课程内容
最终成果与所涉及知识
本课程目标是使用openvela实现一个AI语音助手，它具备联网功能，采集声音发送到服务器，得到返回结果并播放出来。
当我们有问题需要解答时，一般是掏出手机、搜索答案。当你在不方便掏出手机时，身边可以放置一个“AI语音助手”：可以立刻跟它语音交流，联网咨询各类问题。
比如：
你在开车，小孩突然问你“为什么高速路面有缝隙”，你不可能掏出手机，你可以直接向AI语音助手提问。
你是个蓝领工人，搬砖时不方便计数，可以跟AI语音助手说：刚才又搬了100块砖，帮我记录一下。
你是个学生，可以使用它来记录课堂老师的讲话，并且转换为文字。
视频演示产品的使用。
程序框架：
程序中涉及的openvela内容为：
① 任务、线程的创建
② 任务/线程之间数据的传输
③ 临界资源的互斥访问：比如声卡、LCD的使用
④ 同步操作：比如按键的使用
⑤ 驱动程序开发：声卡、LCD的驱动开发
讲课方法
本课程的学习分为2个层次：
① openvela的快速使用：
掌握它的常用接口函数，比如创建进程/线程、消息队列、信号量、互斥量的使用。作为初学者，掌握这些技能就可以进行一般的APP开发了。
② openvela的内部机制：
比如驱动程序框架与开发、文件系统框架与使用、系统启动流程、调试技术。
本课程先让学员能快速使用openvela：我们提供封装好的库函数，先让大家能直接调用声卡、网卡、显示器的操作函数，把精力放在openvela的API函数使用上，快速编写出APP以掌握这些API。
当入门之后，再去深入研究openvela的内部实现，比如驱动程序怎么写、系统如何启动等细节。