Embedded Linux für industrielle Gateways

Problem- und Prozessbeschreibung: Embedded Systeme in der Automatisierung sind besonders im Hinblick auf die Netzwerkkommunikation ständig steigenden Anforderungen ausgesetzt. Für die meisten Anwendungen der Vergangenheit und Gegenwart reichte bereits eine einzige Ethernet-LAN- oder serielle (Modem- /ISDN-) WAN-Schnittstelle mit TCP/IP-Unterstützung aus. Zugriffsschutzfunktionen und Datenverschlüsselung spielten bei Embedded Systemen bisher auch nur eine untergeordnete Rolle. Die Anforderungen der Zukunft sind hinsichtlich der zu lösenden Kommunikationsaufgaben deutlich komplexer. Es entsteht ein erweitertes Anforderungspotenzial an die Kommunikationseigenschaften von Embedded Betriebssystemen für Automatisierungsanwendungen.

Stand der Technik: Die meisten Embedded Betriebssysteme sind entweder im Hinblick auf kritische Echtzeitanwendungen oder für eingebettete Benutzerschnittstellen (Graphical User Interface = GUI) entwickelt worden. Zur Kommunikation mit anderen Systemen ist bestenfalls ein TCP/IP- Protokollstack mit den typischen Protokollen vorhanden. In vielen Fällen wird aber lediglich eine einzige LAN-Schnittstelle unterstützt. Weiterhin findet man in Embedded Betriebssysteme vollständig proprietäre Treibermodelle, so dass eine Hardware-unterstützung für LAN-Controller im schnell wachsenden SoC-Bereich (SoC = System-on-Chip) mit erheblichen Aufwand und Implementierungsrisiken verbunden sein kann. Die einzige Ausnahme bilden hier derzeit die UNIX-ähnlichen Betriebssysteme OpenBSD, NetBSD und Linux.

Einsatzbereiche und Betriebserfahrungen: Der Vortrag zeigt zunächst kurz den modularen Aufbau eines Linux-Betriebssystems auf. Dann wird die Integration von Kommunikationstreibern für LAN, WAN, Bluetooth und WLAN erläutert.

Referenten:

Klaus-Dieter Walter
SSV GmbH