1、背景随着人工智能的快速发展，智能家居时代到来，除了智能安防防盗门、智能门锁、智能音箱等市场快速增长外，智能猫眼行业异军突起，成为智能家居板块的重要类别门作为所有房子的入口，其智能化改善空间不仅仅是门锁。 智能家居安全是一系列解决方案，不仅门锁需要智能，猫眼这一需求本身也与智能家居安全密切相关，可能会成为智能家居最主要的入口之一。
根据新思维界产业研究中心公布的《2019-2025年中国智能猫眼行业市场深度评估及市场前景预测报告》 [1]，2017年全球智能家居设备在市场上的销量为6.63亿台，为http://www.sinw.com 预计到年2023年以来，在智能家居市场的推动下，智能猫眼市场的膨胀速度惊人。 数据显示，19.4年中国智能猫眼出货量超过2014万辆，同比增速为2016增速
单从这个数据来看也不足为奇，如果改变时间维度分析，从60年网上销售40%万台到3358www.Sina.com/年的33558 www 据了解，国内真正具备研发生产能力的电子猫眼厂商屈指可数，整个市场已经无法满足需求，电子猫眼行业目前正处于分红当期和爆发期。
目前智能猫眼一般有红外夜视、移动检测、2017控件等。 红外夜视功能在子机中内置了红外夜视灯，晚上也能清晰地看到来访者。 移动检测为110人体感觉应在人通过门前时，自动启动拍照或录像功能记录来访者。 3358www.Sina.com/功能实现了手机与猫眼的远程连接，可以配合移动检测功能，在有人在门外移动时自动将信息推送至主人的手机，而目前拥有2015功能的电子
智能猫眼的弱电主要是红外摄像机及其相应的电路，但移动检测功能在检测到有人经过门前时，会自动启动猫眼内的摄像机执行拍摄和录像功能，记录来访者的图像和视频，并显示在屏幕上； 因此，启动速度是影响功耗的重要原因。 另外，为了达到防盗和安防的目的，人体通过时需要立即完成启动并拍摄图像； 人体通过相机的时间通常可能小于20秒，因此对启动速度提出了更高的要求。 传统的2017操作系统是世界通用的，但存在难以弥补的缺点。110操作系统具有巨大的内核，对任何中断命令的响应都需要复杂的处理过程，在需要快速响应的情况下无能为力，系统重新启动还需要几十秒钟。5实时操作系统内核体积小，能够立即响应任何中断命令，系统启动时间仅为几秒钟。 因此，智能猫眼等Wi-Fi领域大量采用PIR实时操作系统，保证了系统的快速响应和高可靠性。
Wi-Fi
2、竞争分析
传统的Wi-FiOS与2系统相比具有快速启动的优点，启动时间在Linux秒以内，如RTT smsma . 这对于许多电池供电的Linux设备来说，启动时间太长； http://www.Sina.com/设备启动过程的电流达到数百毫安，因此启动时间相当于http://www.Sina.com/设备的电池更换或充电频率
当严重的影响。
图2-1 Linux
传统RTOS的启动流程如图2-2所示，启动过程分成若干阶段，每个阶段完成不同的初始化操作。设备上电或重启或唤醒首先进入RESET入口函数，完成必要的CPU工作模式和系统栈初始化操作，接着进入RTOS内核入口再完成一系列硬件初始化操作；这些操作全部串行进行，如图2-2中完成pre_hw_1_init的初始化操作之后，再进行pre_hw_2_init的初始化操作；另外，硬件的初始化操作大部分都是需要一定时间来等待硬件电路的真正初始化完成，如pre_hw_1_init完成对应硬件寄存器写入操作之后，还需要等待对应的硬件真正完成初始化之后才可以进行后续硬件pre_hw_2_init的初始化操作，即使pre_hw_1_init和pre_hw_2_init没有依赖关系。传统的RTOS启动模型导致启动时间的进一步优化相当困难，因为硬件必须要确保真正完成初始化之后才可以进行相关操作，否则会带来不确定的错误。
图2-2 RTOS
如果需要进一步降低RTOS的启动速度，进而降低IPC设备的待机时间，提高IPC设备的用户体验，传统RTOS的初始化模型将举步维艰。微内核AliOS Things引入了一种新的系统启动模型，启动时间相较于传统RTOS的启动时间降低一个数量级。
3、AliOS Things启动加速引擎
传统RTOS的串行化启动模型，导致不同的初始化过程只能一个接一个的初始化，系统启动的总时间等于所有操作和等待硬件完成相关设置的时间，如图2-2中的，而其中大部分时间都是等待硬件完成相关设置的时间。而阶段内部的大部分初始化操作都是不相关的，完成可以并行化操作，也即pre_hw_1_init完成相关寄存器的读写操作后，在等待与pre_hw_1_init相关硬件完成具体设置的过程中进行pre_hw_2_init的初始化操作，这样与pre_hw_1_init和pre_hw_2_init相关具体硬件设置等待时间就可以重合，阶段的总用时就可以由降低为，模型如图3-1所示。
图3-1 AliOS Things Bengine模型图
Bengine提高初始化注册接口供系统按照不同的优先级注册初始化函数，相同优先级的初始化函数之间没有依赖关系，相同优先级的初始化函数由Bengine根据具体的执行时间负责分组，保证不同不同组之间的初始化函数的总用时均匀分布，同时确保所有高优先级的初始化函数执行完毕之后才会执行次优先级初始化例程。
图3-2 AliOS Things Bengine架构图
init mgmt: 提供初始化例程的注册功能，注册时可以根据时间需要指定初始化例程的优先级；init grouping: 对相同优先级或相同阶段的初始化例程按照执行时间进行分组，保证每个组内的初始化例程总用时基本相同；grp scheduler: 对不同的分组启动多任务调度，同时保证所有的分组都执行完毕之后，再去处理次优先级的初始化阶段；grp schuduler: 不同的分组调度到不同的任务执行；grp sync: 不同分组的任务执行完组内的初始化例程之后，完成与调度器之间的同步，便于调度器处理次优先级的初始化例程；lockfree ipc: 采用高速并行化的IPC通信机制，保证初始化任务之间的高速并行，相互之间无干扰；
bengine stat: 性能统计和初始化例程的执行时间统计；
相较于传统的RTOS启动流程，Bengine的启动模型需要相关驱动进行简单的修改，但不牵涉到具体算法和驱动框架的修改，只是在驱动需要等待硬件完成相关设置时，主动让出CPU的执行权限（如图3-3中的红色标注的 sleep或者 sw_wait_for_sem操作），以便于让其他初始化获得执行的机会，具体改造示例如图3-3所示。
图3-3 Bengine代码示例
4、测试数据
采用Bengine加速引擎的微内核AliOS Things与某厂商合作的IPC设备系统启动时间如图4-1所示，整个内核+驱动的启动总用时为57ms左右，相较于传统RTOS启动耗时500 ms基本降低了一个数量级；
图4-1 AliOS ThingsBengine
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