Comparison of embedded Linux development tools

Abstract

The increasing interest to connect small sensors to the internet took the development of operating systems able to operate in any hardware ensuring all network, graphical and server functionalities. Globaltronic, a company in Águeda, has developed a hardware platform call WiiPiiDo, that can be described as a embedded computer, power by an ARM SoC, highly specialized for IoT, ensuring connection to the Internet even in harsh conditions using NB-IoT- LTE Cat NB1 (Narrow Band IoT), does ensuring rapid development of complete IoT solutions for endusers. The development of a Linux image that exposes all the potential of the hardware platform is a must and will provide extra value to it. In this context, we take a look at the Yocto Project, which is a building environment that allows the creation of such a operating system, and that is gaining a crescent community of users and specially enterprises. Nevertheless, Yocto is not the only choice for the developer community for embedded platforms, in fact, a distribution like Armbian, a Debian/Ubuntu based Distribution that is specialized for ARM boards, appears as a popular alternative for embedded development in ARM development boards. In this work we will see the steps necessary to test the first boot of the hardware platform until the development of the supporting operating system, passing through the driver development and performance tests. In the end, the used build system will be compared, from the results of the tests performance, to the build system in itself.

O crescente interesse na ligação de pequenos sensores à internet levou ao aparecimento de sistemas operacionais capazes de operar em qualquer hardware assegurando todas as funcionalidades de rede, interface gráfica, servidor, etc. A Globaltronic, uma empresa sedeada em Águeda, tem vindo a desenvolver a plataforma de hardware WiiPiiDo, que se caracteriza por ser um computador embebido altamente especializado para IoT e capaz de assegurar a ligação às redes NB-IoTLTE Cat NB1 (Narrow Band IoT), permitindo o rápido desenvolvimento de soluções IoT completas para os utilizadores. Por tudo isto, é indispensável criar uma imagem Linux que garanta a fácil utilização de todas as potencialidades da plataforma de hardware. Neste contexto, analisamos o Projecto Yocto, que oferece um sistema de desenvolvimento composto por diversas ferramentas para criação de distribuições Linux para sistemas embutidos, e que tem ganho popularidade numa grande comunidade de utilizadores, especialmente empresas. Contudo, o Yocto não é a única escolha da comunindade de desenvolvedores de sistemas embutidos. De facto, o Armbian, que é uma distribuição baseada em Debian/Ubuntu especializada para sistemas ARM, aparece como uma escolha popular para o desenvolvimento de imagens nestes ambientes. Neste trabalho, iremos ver os passos necessários para testar a plataforma de hardware WiiPiiDo, desde o primeiro arranque até ao desenvolvimento do sistema operativo de suporte, não esquecendo o desenvolvimento dos drivers de suporte aos dispositivos integrados e os testes de desempenho. No final, as ferramentas de desenvolvimento para a criação das imagens vão ser comparadas, desde os resultados obtidos nos testes de performance, ao sistemas de construção em si.