Ariel OS – RTOS ภาษา Rust สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ IoT

Ariel OS เป็นระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ (RTOS) ใหม่สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เขียนด้วยภาษา Rust โดยรองรับสถาปัตยกรรมฮาร์ดแวร์ยอดนิยม เช่น Arm Cortex-M, ESP32 และ RISC-V รวมถึงบอร์ดจากผู้ผลิตอย่าง Espressif, Nordic Semiconductor, Raspberry Pi และ STMicroelectronics

Ariel OS ถูกพัฒนาบน Embassy Rust framework และ embedded-hal Hardware Abstraction Layer (HAL) สำหรับระบบฝังตัว พร้อมเพิ่มฟังก์ชันของระบบปฏิบัติการหลายอย่าง และตัวจัดตารางงาน (scheduler) ที่รองรับมัลติคอร์ โดยออกแบบมาเพื่อแอปพลิเคชันบนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ต้องการความปลอดภัย, ความปลอดภัยของหน่วยความจำและการเชื่อมต่อเครือข่าย

นักพัฒนาได้อธิบาย Ariel OS ไว้บนเว็บไซต์ของโครงการ:

Ariel OS ใช้แนวทางการพัฒนาที่ผสานระบบนิเวศของไลบรารีที่ผ่านการคัดสรรแล้ว (ซึ่งมีให้ใช้งานผ่าน crates.io) เข้ากับการเพิ่มความสามารถของระบบปฏิบัติการที่ยังขาดอยู่ ดังที่แสดงในภาพประกอบฟังก์ชันเหล่านี้ครอบคลุมถึงตัวจัดตารางงานแบบ preemptive ที่รองรับมัลติคอร์, API สำหรับอุปกรณ์ต่อพ่วงที่สามารถใช้งานข้ามแพลตฟอร์มได้, ความสามารถด้านความปลอดภัยของเครือข่ายเพิ่มเติม, รวมถึงระบบ meta-build ที่ทำหน้าที่เชื่อมทุกองค์ประกอบเข้าด้วยกัน

ผลลัพธ์ที่ได้คือ นักพัฒนา IoT ที่มุ่งเน้นการใช้พลังงานต่ำสามารถโฟกัสไปที่กลไกการทำงานของแอปพลิเคชันซึ่งทำงานอยู่บน API ที่ยังคงใกล้ชิดกับฮาร์ดแวร์ แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถใช้งานได้เหมือนกันบนฮาร์ดแวร์ทุกแพลตฟอร์มที่รองรับ แนวคิดนี้ได้รับแรงบันดาลใจจากแนวทางของ RIOT OS โดยมีเป้าหมายหลักสามประการคือ ลดระยะเวลาในการพัฒนาแอปพลิเคชัน, เพิ่มความสามารถในการพกพาโค้ด, และลดช่องโหว่ด้านความปลอดภัยของระบบแกนหลัก

สรุปสั้น ๆ คือ เป็นส่วนหนึ่งของความพยายามในระดับโลกที่มุ่งหมายจะ (เขียนใหม่) รากฐานของซอฟต์แวร์ระบบ IoT บนพื้นฐานที่มั่นคงและปลอดภัยยิ่งขึ้น เมื่อเทียบกับโครงสร้างแบบดั้งเดิมที่พัฒนาด้วยภาษา C

Ariel OS architecture diagram — ไดอะแกรมสถาปัตยกรรม Ariel OS

สามารถศึกษารายละเอียดเชิงลึกได้จากเว็บไซต์ของโครงการ และซอร์สโค้ดซึ่งเผยแพร่ภายใต้สัญญาอนุญาต Apache 2.0 / MIT แบบคู่ (dual license) มีให้ใช้งานบน GitHub, โครงการนี้ถูกกล่าวถึงในช่วงที่เราได้จัดตารางสำหรับงาน FOSDEM 2026 ดังนั้นอีกช่องทางหนึ่งในการเรียนรู้เพิ่มเติมคือการเข้าฟังบรรยายในวันอาทิตย์ที่ 1 กุมภาพันธ์ หากคุณเข้าร่วมงาน หรือถ้าไม่ได้เข้าร่วมก็สามารถรอรับชมวิดีโอการนำเสนอที่อัปโหลดบน YouTube ภายหลังได้ นอกจากนี้ยังพบว่ามีหัวข้อบรรยายเกี่ยวกับ Embedded Rust อีกหลายรายการในงานเดียวกัน แสดงให้เห็นว่าภาษา Rust กำลังได้รับความนิยมเพิ่มขึ้น แม้ในระบบที่มีทรัพยากรจำกัด

Ariel OS มีรายการบอร์ดที่รองรับอยู่แล้ว แม้ว่าบางฟีเจอร์อาจจะยังไม่ถูกพัฒนาเสร็จสมบูรณ์ โดยบอร์ดที่รองรับอย่างสมบูรณ์ ได้แก่ BBC micro:bit V2, Nordic Semi nRF52840-DK, Raspberry Pi Pico และ Pico W, STM32U083C-DK, และ Adafruit Feather nRF52840 สำหรับ ESP32-C3 และ ESP32-C6 devkit รองรับเกือบทั้งหมด ยกเว้น Bluetooth LE และระบบจัดเก็บข้อมูลถาวร (persistent storage) ส่วน ESP32-S3 devkit ยังต้องการการพัฒนาและทดสอบเพิ่มเติม ขณะที่ Raspberry Pi Pico 2 (W) รองรับเกือบครบถ้วน ยกเว้นการสื่อสารผ่าน UART ถ้าโครงการนี้ได้รับความนิยมมากขึ้นก็คาดว่าจะมีการปรับปรุงและเพิ่มการรองรับแพลตฟอร์มยอดนิยมต่าง ๆ ให้ดียิ่งขึ้นในอนาคต