Systemy operacyjne do aplikacji embedded

Ostatniego dnia października firma Spoerle zorganizowała w Warszawie seminarium poświęcone systemom operacyjnym firmy Microsoft do zastosowań w urządzeniach embedded. Spotkanie w Polsce było częścią szeregu identycznych imprez, jakie organizowane są przez Spoerle w krajach sąsiednich i początkiem dłuższego cyklu spotkań, jakie firma będzie organizowała w najbliższej przyszłości.

Na imprezę zaproszeni zostali głównie inżynierowie i konstruktorzy tworzący nowoczesne urządzenia mikroprocesorowe. Takimi produktami zajmują się firmy w wielu branżach, co miało swoje odzwierciedlenie w szerokiej reprezentacji uczestników seminarium. Zaproszeni goście przybyli z uczelni technicznych, firm związanych z automatyką i pomiarami w przemyśle, wytwórcy elektroniki konsumenckiej oraz producenci sprzętu militarnego.

Seminarium zostało połączone z warsztatami, co jest coraz popularniejszą formą organizowania takich spotkań. Wykłady mają za zadanie zainteresować ideą prezentowanych rozwiązań technicznych i przybliżyć ich główne cechy charakterystyczne. W części praktycznej prezentuje się informacje od strony aplikacyjnej pokazując przykłady zastosowań oraz omawiając zagadnienia związane z testowaniem działania aplikacji oraz optymalizacją.

Firma Microsoft już dawno już dostrzegła potencjał, jaki kryje się w możliwości sprzedaży oprogramowania do zastosowań embedded i konsekwentnie, od 10 lat, rozwija swoją ofertę w tym kierunku. Lawinowo rosnący rynek urządzeń przenośnych tworzy ogromne zapotrzebowanie na systemy operacyjne takie jak Windows XP Embedded czy Windows Embedded CE. Potwierdzenie tej tezy widać w tym, że są to narzędzia nieustannie rozwijane i udoskonalane. Na rynku właśnie pojawiła się nowa wersja Windows Embedded CE 6.0, dostępne są także produkty specjalizowane takie jak Windows Embedded for Point of Service czy Windows Embedded Server.

Dostępne na rynku mikrokontrolery mają coraz większą wydajność i wyposażone są w coraz więcej pamięci. Jednocześnie dostępne oprogramowanie jest coraz lepsze i zadowala się mniejszymi zasobami sprzętowymi. W efekcie w wielu aplikacjach system operacyjny, taki jak Windows CE Embedded coraz częściej daje się zmieścić w pamięci Flash mikrokontrolera. Warsztaty pokazały m.in., że przykładowy konwerter z interfejsu USB na RS232 może być obsługiwany przez system Windows zajmujący 300kB w pamięci i kilkanaście kilobajtów pamięci RAM uruchomiony na procesorze ARM9.

Leszek Adamowicz - Field Application Engineer, Spoerle Czy w Polsce istnieje zapotrzebowanie na systemy operacyjne do wbudowania? W Polsce niewiele osób orientuje się, jak wygląda oferta rynku w zakresie komercyjnego oprogramowania dla systemów embedded i jakie są warunki jego licencjonowania. Teza ta wynika z tego, że wiele krajowych firm przez cały czas tworzy firmware samodzielnie, od zera, całkowicie odrzucając możliwość wsparcia się dorobkiem innych firm. O ile takie działanie można uznać za dopuszczalne w przypadku najprostszych urządzeń, to jednak w przypadku złożonych projektów, nie jest ono dziś wystarczające. A specyfika rynku elektronicznego powoduje, że coraz więcej aplikacji opiera się na złożonym oprogramowaniu, na przykład wykorzystującym wielowątkowość lub też takim, które wymaga działania w czasie rzeczywistym. To jest naturalna baza do tego, aby użyć gotowego systemu operacyjnego jako bazy dla aplikacji. W takich przypadkach tworzenie oprogramowania „na piechotę” uważam za stratę czasu i pieniędzy. Jakie korzyści niesie za sobą komercyjny system operacyjny? Kupno komercyjnego systemu operacyjnego embedded rozwiązuje natychmiast problemy z obsługą grafiki, komunikacji i zdecydowanie skraca czas projektowania pozwalając, dzięki emulatorom programowym, prowadzić równolegle prace nad częścią softwarową i hardware’ową projektu. Czy system licencjonowania oprogramowania uwzględnia specyfikę małych firm? Ceny licencji w takich przypadkach również skonstruowane są w sposób atrakcyjny dla producenta. W wielu przypadkach można założyć, że koszt licencji na oprogramowanie jest zbliżony do ceny samego sprzętu. To znaczy, że jeśli mikrokontroler klasy ARM7 kosztuje od kilku do kilkunastu dolarów, to kolejne 17 dolarów zapłacimy za system operacyjny CE dla tego urządzenia. Z kolei 95 dolarów za licencję na Windows XP embedded to rząd wielkości ceny mikroprocesora z rodziny x86. Oczywiście mówimy tu o krótkich seriach.

Robert Magdziak