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3-2012

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Software/Tools/Kits Mit

Software/Tools/Kits Mit vereinten Kräften SSV Software Systems erweitert Embedded-System-Firmware durch ein Cloud-Betriebssystem Komplexe eingebettete Systeme (COMs = Computer-on-Modules, SOMs = System-on-Moduls) zusammen mit einem speziellen Betriebssystem auszuliefern, ist inzwischen bei nahezu allen Herstellern eine Selbstverständlichkeit. SSV Software Systems geht nun noch einen Schritt weiter: Neben dem Embedded-Betriebssystem wird für ausgewählte Baugruppen ein Cloud-Betriebssystem als Zubehör angeboten. Dieses kommt auf einem Root- Server im Internet zum Einsatz. Beide Betriebssysteme werden zu einem verteilten System zusammengeschaltet. Das Embedded-Betriebssystem wird durch ein Linux gebildet, dessen Kernel für den minimalen Ressourceneinsatz optimiert wurde. Mit anderen Worten: der Kernel beinhaltet nur die für eine bestimmte Hardware notwendigen Treiber und Funktionen. Dadurch ergeben sich ein sehr geringer Speicherbedarf und ein sehr schnelles Boot-Verhalten. Neben dem Kernel mit einem TCP/IP-Stack für IPv4 und IPv6 gehört ein für den Einsatz in Flash-Speicherbausteinen entwickeltes Root-Dateisystem zum Lieferumfang. In diesem Dateisystem sind eine Laufzeitumgebung für in C/C++ geschriebene Anwendungen mit Bibliotheken für alle wichtigen Systemfunktionen, verschiedene Server (HTTP, HTTPS, SSH/Telnet, SFTP usw.) sowie eine PHP- Engine und eine SQlite-Datenbank abgelegt. Zu den Besonderheiten des SSV-Embedded- Linux gehören die SSV/ECC- Treiber für die Cloud-Kommunikation. Basis des Cloud-Betriebssystems Die Basis des Cloud-Betriebssystems bildet ein Debian-Server-Linux für x86-Plattformen, das durch ein spezielles (Cloud-) Service-Framework erweitert wurde. Innerhalb dieses Frameworks arbeiten unterschiedliche, skalierbare Dienste, von denen einige direkt mit den Bausteinen des Embedded-Betriebssystems korrespondieren. Weitere Dienste bieten zum Beispiel Web-basierte Benutzerschnittstellen (SSV/WebUI), um den aktuellen Betriebszustand eines Embedded-Systems per Internet zu überwachen. Neben einem Datenloggerdienst zur Langzeitdatenaufzeichnung ist auch ein Benachrichtigungsdienst für den automatischen Status- oder Alarm-E-Mail-Versand im Cloud- Linux vorgesehen, der in Abhängigkeit von einem bestimmten Embedded-System- Zustand eine Nachricht verschickt. Darüber hinaus steht ein spezieller VPN-Rendezvous- Dienst zur Verfügung, der den Aufbau eines SSL/TLSbasierten VPN zwischen Embedded- Systemen und den Fernwartungs-PCs externer Supportmitarbeiter ermöglicht. Die Kombination beider Betriebssysteme und der Cloud-Softwarekomponenten bietet bereits heute völlig neue Standardfunktionen, die für andere Plattformen erst entwickelt werden müssten. Hier einige Beispiele: Monitoring-Website In der Cloud wird eine individuelle Webseite für jedes eingebettete System abgelegt. In dieser Webseite existieren Platzhalter für die letzen aktuellen Daten, die vom jeweiligen Embedded- System in bestimmten Zeitabständen per Internet übermittelt werden. Das Ergebnis – also der aktuelle Zustand und die letzten wichtigen Systemmeldungen – kann sich der autorisierte Benutzer jederzeit mit einem beliebigen Webbrowser via PC oder Smartphone anschauen. Fernüberwachung wichtiger Systemfunktionen Ein Embedded-System übermittelt periodisch bestimmte Systemereignisse (Anzahl der Boot-Vorgänge, Temperatur, Flash-Schreibzugriffe, Speicherauslastung usw.) an einen Dienst in der Cloud. Dort werden die Daten verdichtet und geprüft. Beim über- oder unterschreiten vorgegebener Grenzwerte wird ein Servicemitarbeiter automatisch alarmiert. Auf diese Art und Weise lässt sich zum Beispiel die Anzahl der Flash-Speicherbaustein-Löschzyklen in Photovoltaik-Datenloggern oder anderen Systemen im Dauereinsatz sicher überwachen. Konfigurationsdaten- und Softwaremanagement In der Cloud existiert eine spezielle „Geräte-Datenbank“. Jedes Embedded-System kann über einen besonderen Schlüssel als Zugangsberechtigung und einem Identifier als Adresse die jeweils aktuellen Konfigurationseinstellungen in der Datenbank speichern bzw. auslesen. Darüber hinaus werden in der Datenbank für jedes eingebettete System die Versionsnummern der installierten Softwaremodule abgelegt. VPN-gesicherter Fernzugriff Embedded-Systeme und die PCs von Service- und Supportmitarbeitern werden per Internet zu einem hochsicheren VPN (Virtual Private Network) zusammengeschaltet. Über das VPN kann auf alle Ressourcen eines eingebetteten Systems zugegriffen werden. Dadurch sind beispielsweise auch neue Service- Dienstleistungen – zum Beispiel ein Inbetriebnahme-Support oder regelmäßiger Software-Update per Internet – möglich. Durch die Kombination des Embedded-Betriebssystems und der Cloud-Dienste lassen sich die Herausforderungen der Zukunft an die Vernetzungs- und Kommunikationsfähigkeiten dezentraler Systeme – zum Beispiel durch Smart-Grids und das Internet-der-Dinge (Internetof-Things) – deutlich schneller und kostengünstiger lösen. Des Weiteren ergibt sich ein deutlich höherer Kundennutzen, da die Cloud-Dienste besonders die Inbetriebnahme und die Handhabung Embedded-System-basierter Lösungen vereinfachen. • SSV Software Systems GmbH www.ssv-embedded.de 28 PC & Industrie 3/2012

Neue Funktionen bei der ProfiSignal-Software Die neue ProfiSignal Version 3.1 von Delphin Technology ist ab sofort verfügbar. Den Anwendern stehen viele neue Funktionen zur Verfügung, die mit einer verbesserten Usability kombiniert wurden. Somit ist ProfiSignal noch stärker als eine universelle Mess- und Automatisierungssoftware auf Praktiker ausgerichtet. Anwendungen im Bereich des permanenten Monitoring, in welcher hohe Datensicherheit und Verfügbarkeit wichtig sind, profitieren von den neuen Funktionen in der Version 3.1. Der ProfiSignal Data- Service bietet als zentrale Datenbank für transiente und langsame Messwerte die Möglichkeit der Onlineberechnung und Statistikfunktion direkt auf Serverebene. Die Berechnung von Mittelwerten oder Flankenzähler laufen im Hintergrund sicher und vollautomatisch. Für Fernübertragungsanwendungen per UMTS fungiert der DataService jetzt auch als Server. Darüber hinaus wurde eine Mod- Bus TCP-Schnittstelle implementiert, so dass Sensoren oder Aktoren mit LAN- Anschluss erfasst werden können. • Delphin Technology AG www.delphin.de Treiber-Entwicklungstool für Windows und Linux Noch effizienter programmieren mit JetSym 4.4 Das Softwaretool WinDriver zur Entwicklung von Hardware-Treibern bietet mit der neuen Version 10.4.0 eine erweiterte Betriebssystem-Unterstützung. Mit diesem Release wurde WinDriver nun auch an den Windows-Embedded-Standard 2009 sowie den Windows- Embedded-Compact 7 (Windows CE 7) angepasst und ist jetzt außerdem unter Linux- Kernel 2.6.39 einsetzbar. Die von Imcor vertriebene Produktfamilie des Herstellers Jungo ermöglicht die effiziente Realisierung von Hardware-Treibern für eine breite Bus-Palette von USB über PCI, PCI-Express, CardBus, ISA, PCMCIA und anderen. Die Besonderheit des WinDriver-Tools ist die Kombination von grafischem Entwicklungswerkzeug und fertig einsetzbarem Kernelmodul, das über APIs angesprochen werden kann. Die Treiberentwicklung kann im Wesentlichen im User-Mode durchgeführt werden. Integrierte Hardware- Diagnostik und automatische Generierung von Source-Code reduzieren Komplexität und Aufwand. Unterstützt werden Entwicklungsumgebungen wie MS C++, MS .NET, VB6, GCC, Delphi und Windows CE Platform-Builder. Die Treiber sind code- und teilweise auch binärkompatibel, was den Zeitbedarf bei der Portierung auf weitere Plattformen erheblich reduziert. • IMCOR GmbH tools@imcor.de www.imcor.de Seit mehr als zehn Jahren bietet Jetter Automatisierungsspezialisten ein Tool, mit dem sich Steuerungsanwendungen komfortabel und in Klartext programmieren lassen: JetSym mit der Klartext-Hochsprache JetSym STX. Die neuste Version 4.4 enthält eine Reihe von Neuerungen, die Programmierung und Inbetriebnahme noch effizienter machen. Die wichtigsten Änderungen betreffen den Setup und das Programmieren von Servoantrieben mit Motion API (API = Application Programming Interface) in JetSym STX. Damit ergeben sich viele neue Möglichkeiten, wie zum Beispiel das Zusammenfassen von mehreren Achsen in Listen. Der Aufruf einzelner Achsen geschieht über einen Pointer. So können Programme kompakter gestaltet werden, da eine Routine, die mehreren Programmen gemeinsam ist - wie zum Beispiel die Initialisierung - nur einmal geschrieben werden muss. Der Antrieb darin wird nur über den Pointer adressiert. Darüber hinaus ist es auch möglich, Achsadressen in Funktionen oder Objekten zu verwenden. Bei der Verwendung von Motion API besteht für den Programmierer kein Unterschied mehr, ob die Achse am Systembus oder an Ethernet angeschlossen ist. Der Motion Setup wurde komplett überarbeitet und kann zur Überwachung von Einzelachsen eingesetzt werden. Besonderes Augenmerk wurde dabei auf die Bedienbarkeit gelegt. Eingabewerte außerhalb des vorgesehenen Wertebereichs werden rot dargestellt. Bei der Motorauswahl wird angezeigt, ob für den gewählten Motor unterschiedliche Parametersätze zur Anwendung kommen. Ein neuer Autotext bietet dem Anwender eine Reihe von bereits vorgefertigten Befehlen, bei denen nur noch die Variablennamen eingesetzt werden müssen. Damit lassen sich bereits bei der Codeerstellung des Programms typische Syntaxfehler vermeiden. Der Anwender kann auch selbst Befehlssätze anlegen. • Jetter AG www.jetter.de PC & Industrie 3/2012 29

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PC & Industrie

© beam-Verlag Dipl.-Ing. Reinhard Birchel