结合工程实践选题调研分析同类软件产品

Posted 2022-12-24 liqinimmanuel

一.综述

工程实践是基于ESP-WROVER-KIT开发板的的数据采集平台，结合嵌入式技术和无线网络技术的数据采集控制系统。ESP-WROVER-KIT是一款基于ESP32无线网络和蓝牙/蓝牙低能耗(BLE)片上系统(SoC)的全功能开发板。该板与基于Espressif系统的双核无线双模蓝牙模块兼容。针对4.5MB内存和双核240兆赫兹CPU的高性能要求，搭载先进的多协议通用串行总线桥(FTDI FT2232HL)，允许开发人员直接通过 USB接口，使用 JTAG 对ESP32 进行调试，无需额外的JTAG调试器。旨在协助用户快速开发物联网 (IoT) 应用，可满足用户对 Wi-Fi、蓝牙、低功耗等方面的要求。

1.开发过程

开发主机可以是 Linux、Windows 或MacOS操作系统。ESP32开发板通过 USB 连接到开发主机，开发主机上有 ESP-IDF (乐鑫 SDK)、编译器工具链和项目代码。主机先编译代码生成可执行文件，然后电脑上的工具把生成的文件烧到板子上，然后板子开始执行文件，最后你可以通过超级终端从主机查看日志。

2. 软件产品

本次工程实践的开发环境是在VMware虚拟机下基于Ubuntu（Linux）系统搭建的交叉编译环境，开发编译在PC机上，而运行在开发板上。

二、同类软件比较

常见的linux操作系统有很多，下面选讲几个比较常用的linux操作系统和Docker（容器），Windows, MacOS。

 1.红帽企业级Linux

这是第一款面向商业市场的Linux发行版。它有服务器版本，支持众多处理器架构，包括x86和x86_64。红帽公司通过课程红帽认证系统管理员/红帽认证工程师（RHCSA/RHCE），对系统管理员进行培训和认证。就全球市场而言，总利润中80%来自支持，另外20%来自培训和认证，不过在印度不是这样。

在印度，红帽的利润中80%来自认证和培训，只有20%来自支持。而Fedora是个平台，而不是开发新产品或新应用程序的测试环境；一旦成为稳定版，就与红帽企业级Linux捆绑在一起，包括支持。红帽提供了非常多的稳定版应用程序，但是众所周知的缺点是，把太多旧程序包打包起来，支持成本确实相当高。不过，如果安全是关注的首要问题，那么红帽企业级Linux的确是款完美的发行版，它使用YUM程序包管理器。红帽企业级Linux是系统管理员的第一选择，它有众多的程序包，还有非常到位的支持。由于该发行版是商业化产品，所以不是免费的。不过，你可以下载用于教学用途的测试版。

2.CentOS

CentOS是一款企业级Linux发行版，它使用红帽企业级Linux中的免费源代码重新构建而成。这款重构版完全去掉了注册商标以及Binary程序包方面一个非常细微的变化。有些人不想支付一大笔钱，又能领略红帽企业级Linux；对他们来说，CentOS值得一试。此外，CentOS的外观和行为似乎与母发行版红帽企业级Linux如出一辙。 CentOS使用YUM来管理软件包。非常稳定的程序包；谁要是想在桌面端测试一下服务器的运作原理，都应该试试这款操作系统。

3. Ubuntu

Ubuntu是Debian的一款衍生版，也是当今最受欢迎的免费操作系统。Ubuntu侧重于它在这个市场的应用，在服务器、云计算、甚至一些运行Ubuntu Linux的移动设备上很常见。作为Debian Gnu Linux的一款衍生版，Ubuntu的进程、外观和感觉大多数仍然与Debian一样。它使用apt软件管理工具来安装和更新软件。它也是如今市面上用起来最容易的发行版之一。Ubuntu使用基于apt的程序包管理器。

4.Arch Linux

Arch是一款采用滚动发行方式的操作系统：只要安装一次就够了；每当发行了某个新版本，就可以升级发行版，不需要重新安装。Pacman是Arch Linux的软件包管理器。Arch Linux既支持X86处理器架构，又支持X86_64架构，安装程序可以从光盘或U盘来运行。Arch旨在从开发者的角度而不是从用户的角度做到力求简单。Arch配置和安装起来超容易。它真是一款面向高手的发行版，让你可以了解Linux系统的每一个细枝末节。

5. Docker

Docker 是一个开源的应用容器引擎，你可以将其理解为一个轻量级的虚拟机，开发者可以打包他们的应用以及依赖包到一个可移植的容器中，然后发布到任何流行的 Linux 机器上。利用Docker容器，可以将任何一个或者多个程序封装起来，并提供标准的管理接口。因为使用了容器，所以可以很方便的把生产环境和开发环境分开，互不影响。这样，开发人员负责维护内容，并使用Docker进行封装，系统管理人员利用Docker的标准接口进行部署和管理。从2013开始有这个项目到现在也不过5年时间，但是发展应用却极其迅速，主要原因就是应用简单方便，传统的虚拟化是基于硬件实现的，如果要部署10个应用，则需要创建10个虚拟机，而Docker是基于操作系统做的虚拟化，也就是复用本地主机的操作系统，部署运营10个应用时只需要起10个隔离的应用即可。

6.Windows

Microsoft Windows,是美国微软公司研发的一套操作系统，它问世于1985年，起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境，后续的系统版本由于微软不断的更新升级，不但易用，也慢慢的成为家家户户人们最喜爱的操作系统。

Windows采用了图形化模式GUI，比起从前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化。随着电脑硬件和软件的不断升级，微软的Windows也在不断升级，从架构的16位、32位再到64位，系统版本从最初的Windows 1.0 到大家熟知的Windows 95、Windows 98、Windows ME、Windows 2000、Windows 2003、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8、Windows 8.1、Windows 10 和 Windows Server服务器企业级操作系统，不断持续更新，微软一直在致力于Windows操作系统的开发和完善。 

7.MacOS

苹果公司为自己的一系列电脑（包括 iMac、Mac mini、Macbook、Mac Pro 等）取的名字统称 Mac。Mac 用的专属操作系统macOS（WWDC16上，OS X 正式更名为 macOS）。Mac = 苹果电脑，macOS = 苹果电脑系统，Windows界面优点 + Unix的内核优点 = MacOS 。 

三. 个人体验

1.这些软件的开发者是怎么说服你（陌生人）成为他们的用户的？他们的目标都是盈利么？他们的目标都是赚取用户的现金么？还是别的？

使用Ubuntu操作系统一方面是同学的推荐，工程实践的需要。另一方面是在本科阶段，使用过Ubuntu，完全免费，没有病毒，也不用装杀毒软件，计算机性能比Win高。WIn10，强行自动更新，强行后台处理一堆的东西，而且无法取消。Ubuntu的源代码完全开放，也就是说用Ubuntu有一种安全感，可以保证系统中没有潜藏的后门，于是可以放心的浏览一些网站。

优点：

1)亮度调节：

Ubuntu的亮度可以调的非常暗，而且可调的级数特别多，总有一个适合你，不像Windows下一下明亮很多，不是太亮就是太暗。

2)制作启动U盘：

Windows下制作启动U盘是不是需要麻烦的下软件，在Ubuntu（Linux）下只需要一句简单的命令就行了:sudo dd if=iso路径 of=u盘的盘符

3)软件不需要安装：大型软件是不需要安装的，例如常用的android Studio，IntelIj IDEA,Eclipse等

 

 

2.这些软件是如何到你手里的（邮购，下载，互相拷?、在线使用……）

从同组的同学那直接拷贝的虚拟机和Ubuntu,使用方便，直接安装即可。

3.这些软件有Bug 么？你是如何更新新版本的？

有，有的版本虚拟机不能识别优盘，没有优盘的驱动软件。一开始安装的是Ubuntu 18.04和VMware 15，在搭建开发环境，连接开发板测试的时候不能识别USB，我们小组成员想了很多办法，重启设备和电脑均没有作用。故卸载了虚拟机镜像Ubuntu，由于卸载的不干净，安装新的镜像始终不成功，没办法启动Ubuntu，故重安装了系统。

4.此类软件是什么时候开始出现的，同类型的软件之间是如何竞争的？发展趋势如何？

Ubuntu由马克·舍特尔沃斯亦译为沙特尔沃斯(Mark Shuttleworth)创立，其首个版本Ubuntu4.10以Debian为开发蓝本发布于2004年10月20日。Ubuntu的开发目的是为了使个人电脑变得简单易用，同时也提供针对企业应用的服务器版本。

Ubuntu的运作主要依赖Canonical有限公司的支持，同时亦有来自Linux社区的热心人士提供协助。Ubuntu的开发人员多称马克·舍特尔沃斯为SABDFL（是self-appointedbenevolentdictatorforlife的缩写，即自封终生开源码大佬）。在2005年7月8日，马克·舍特尔沃斯与Canonical有限公司宣布成立Ubuntu基金会，并提供1千万美元作为启始营运资金。成立基金会的目的是为了确保将来Ubuntu得以持续开发与获得支持，但直至2006年，此基金会仍未投入运作。马克·舍特尔沃斯形容此基金会是在Canonical有限公司出现财务危机时的紧急营运资金。

同类软件之间是靠不同的特性来吸引用户，用户一般会考虑是否收费，功能是否强大，是否便于开发。

在正式推出的时候，微软没有使用一直伴随了消费者多年的“长角”名号，而换成了更加简短、更加时尚的“Vista”。不过微软仍旧是一头希望顶翻所有对手的公牛，在面临挑战的同时，Linux阵营也并不缺乏机会。也许桌面操作系统的发展真的进入了一个瓶颈期，Vista中的改进并不如用户所期待的那样多，倒是Linux系统诸如3D桌面等一些先声夺人的发布抢了不少风头。加之对硬件资源的高要求，Vista正在遭遇与Windows 2003相同的境遇，消费者已经不再趋之若骛的抢购Windows操作系统了，他们正在放宽眼光，在更广泛的领域里进行选择。另外，由于互联网应用服务仍将不断走强，现在的消费者正将对操作系统的关注逐步转移到周边软件和服务上，他们的钱包正在逐步地对操作系统产品关闭。无论从购买成本还是应用软件获取方面，Linux都有可能因为这种潜移默化的变化而获得优势，哪怕这种优势也是以缓慢的速度在进行流动

5.列举你在使用上述软件时观察到的“特殊”现象，它们和硬件有什么不同？这些能说明软件的某些本质特性么？

有的版本虚拟机不能识别优盘，没有优盘的驱动软件。一开始安装的是Ubuntu 18.04和VMware 15，在搭建开发环境，连接开发板测试的时候不能识别USB，我们小组成员想了很多办法，重启设备和电脑均没有作用。故卸载了虚拟机镜像Ubuntu，由于卸载的不干净，安装新的镜像始终不成功，没办法启动Ubuntu。可能这种现象与自己电脑硬件也有关系，但是硬件被操作系统封装，我们很难了解。

6.你个人第一次使此类软件是什么时候，你当时是?年级，班主任叫什么？在哪儿，什么状态，当时的软件是如何得到的（买的正版，盗版，下载？）

大二的时候学习LINUX，安装的Ubuntu。班主任是陈玲玲，软件是老师给的软件包，解压安装的。

7.你是如何精通这类软件的？它给你什么好处，坏处？

不断的练习,由于linux的指令非常多，要想学好linux，必须经常练习，才能熟练使用这类软件。

8.你现在还使它么，或者是同类软件的不同品牌，为何？

使用，因为Ubuntu免费，比较方便。而且Ubuntu侧重于它在这个市场的应用，常用在服务器、云计算。更适合我们的工程实践项目。

9.这种软件再过10年，20年还会存在么，为什么？

会，由于linux的优点很多，由于Linux 是开放源代码的操作系统，除了Kernel免费以外，它的许多系统程序以及应用程序也是自由软件，可以从网上免费获得。而且Linux能够在几乎所有的计算机平台上运行，包括PC、PC服务器、UNIX服务器、中型机、大型计算机上，给用户的应用软件在不同的平台之间的移植创造了极为便利的条件。故这种软件再过10年，20年还会存在。