近年来物联网的应用范围愈加广泛,嵌入式设备也进入到了智慧交通、智能家居等新领域。作为物联网环境下嵌入式设备的核心与关键,嵌入式操作系统技术受到广泛重视。现有嵌入式操作系统的功能往往都极为精简,内核设计极为优化,外设和网络服务则相对欠缺。距离物联网在安全、智能化以及功耗管理等方面的技术需求仍然存在较大差距。论文分析了嵌入式操作系统微内核的原理,研究了操作系统设备IO以及网络服务的设计思想,对四种典型的主流操作系统架构进行详细探讨,总结出面向物联网的嵌入式操作系统在进行具体设计时需要解决的问题,提出了一种可以适用于物联网场景的嵌入式操作系统设计与实现方案,并提出了一个以Cortex-M4硬件平台为基础的嵌入式操作系统。提出的嵌入式操作系统基于微内核的设计思想,提供了操作系统在物联网环境下的分层架构,实现了微内核层的各个基本内核功能,并利用IO管理器和会话管理器实现了标准统一的应用编程接口。为了满足物联网的网络服务需求,将LWIP协议栈移植至本系统中,并在构建的网络服务体系的基础上设计并实现了操作系统的远程在线升级服务。论文对系统功能进行了测试,验证了系统网络服务体系的正确性,并基于网络服务功能实现了操作系统的远程在线升级服务,在保证系统稳定性的同时,有效提高了系统的可维护性。