AkiraOS : le système d’exploitation innovant pour microcontrôleurs et applications WebAssembly

AkiraOS est un système d’exploitation intégrant Zephyr pour l’exécution d’applications WebAssembly en bac à sable sur des microcontrôleurs. Cela permet aux utilisateurs de déployer des mises à jour de micrologiciel via OTA sans nécessiter de reflashing. Pour faire simple, cela fonctionne comme des conteneurs Docker, mais spécialement adapté aux microcontrôleurs.

Jusqu’à 8 applications WebAssembly et 50 Ko d’empreinte : l’expérience utilisateur optimale d’AkiraOS

Cette plateforme embarquée open source dissocie le système d’exploitation des applications. Cela garantit que le micrologiciel reste stable, tandis que les applications, sous format binaire .wasm, peuvent être déployées par liaison radio sans interférer avec le système d’exploitation. De plus, un seul binaire est compatible sur les cartes MCU telles que l’ESP32-S3, les nRF5x, ou les STM32.

En ce qui concerne les fonctionnalités, AkiraOS permet d’installer jusqu’à huit applications WebAssembly, avec la possibilité d’exécuter simultanément deux de ces applications. Chaque application occupe une empreinte mémoire variant entre 50 Ko et 200 Ko. La plateforme utilise un runtime WASM personnalisé, Akiraz, qui dispose d’un gestionnaire d’applications et d’un cadre d’interface utilisateur comprenant 32 widgets. En outre, elle comprend une coque/console, 18 modules API, et le WAMR (WebAssembly Micro Runtime) qui offre des performances de 10 à 50 fois supérieures grâce à deux modes de compilation : interprétation ou Ahead-Of-Time (AOT).

AkiraOS basé sur le RTOS Zephyr et ses avantages significatifs pour les utilisateurs

Le système fonctionne avec le RTOS Zephyr, qui inclut un planificateur, une pile réseau avec support HTTP pour les mises à jour OTA et Bluetooth LE pour le protocole AkiraMesh. AkiraOS se distingue par son agilité à mettre à jour les applications sur le terrain sans avoir besoin de cycles de flashage du micrologiciel, ce qui représente un avantage considérable pour la maintenance. Les utilisateurs bénéficient également du fait qu’aucune recompilation n’est nécessaire pour les applications, un binaire s’adaptant aussi bien à l’ESP32-S3, à la série nRF5x qu’aux STM32.

De plus, l’appareil demeure opérationnel même en cas de crash d’une application, garantissant une continuité de service. Chaque application est restreinte à l’accès matériel qu’elle a explicitement demandé, ce qui renforce la sécurité.

AkiraOS prend en charge diverses cibles matérielles. Le niveau de support optimal inclut les systèmes de la série ESP32, comme l’ESP32-S3 (avec un processeur LX7), ainsi que l’ESP32-H2 et l’ESP32-C6 qui reposent sur l’architecture RISC-V. Le modèle ESP32-S3-DevKitM-1 est recommandé, tout comme la prochaine carte open source AkiraConsole V3 à venir sur Crowd Supply. Il est également possible d’utiliser Native_sim pour une itération rapide sur des machines x86-64 sans nécessiter de matériel MCU.

Un support de niveau secondaire inclut les microcontrôleurs nRF54L15 avec Arm Cortex-M33 et les microcontrôleurs STM32 avec architecture Arm Cortex-M.

Pour ceux qui souhaitent explorer davantage, la source et les directives de démarrage sont disponibles sur GitHub. Un dépôt distinct fournit un SDK pour le développement d’applications pour AkiraOS. Les utilisateurs peuvent également consulter la documentation en ligne du projet, où une application mobile est en développement pour faciliter l’accès aux informations et à l’état de l’appareil, gérer les applications, initier des mises à jour OTA, accéder au shell/terminal et naviguer dans les fichiers. De plus, une interface de gestion web est accessible via WiFi ou USB.