+7 (812) 494-9090
Обратная связьEnglish
Главная → Продукты → Системное ПО → Российская операционная система реального времени для IT-оборудования и Интернета вещей
Полезный совет
Пользуйтесь функцией "Скрыть слайд", чтобы не создавать лишних копий презентаций PowerPoint с повторяющимися слайдами.Подробнее
Павел Локтев, Руководитель группы продаж
Заказать звонок Задать вопрос
Версия для печати

Российская операционная система реального времени для IT-оборудования и Интернета вещей


ОСРВ МАКСКомпания АстроСофт разработала операционную систему реального времени, которая не только воплощает классический функционал зарубежных операционных систем данного типа, но и обладает рядом преимуществ, позволяющих значительно ускорить разработку встраиваемого ПО при создании новых устройств на основе микроконтроллеров.

Особенно ярко преимущества новой ОС проявляются в вопросах организации взаимодействия множества устройств, предлагая простые в использовании решения традиционно непростых проблем, стоящих, в частности, перед создателями устройств Интернета вещей.

Продукт получил название «ОСРВ МАКС» — Операционная Система Реального Времени для Мультиагентных Когерентных Систем.

Отчет с пресс-конференции, посвященной созданию ОСРВ МАКС

Заказать пробную версию

Основные сведения Основные сведения

Функциональность Функциональность и характеристики производительности ядра системы сопоставимы с наиболее популярными продуктами в сегменте встраиваемых ОС.
программный продукт зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуаль- ной собственности (Роспатент) Программный продукт зарегистрирован в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент), в настоящее время проходит сертификацию в Федеральной службе по техническому и экспортному контролю (ФСТЭК) по четвертому уровню контроля недекларированных возможностей (НДВ).
комплект документации соответствует требованиям ГОСТ Комплект документации соответствует требованиям ГОСТ 19.105-78, ГОСТ 19.106-78 и ГОСТ 19.504-79 и содержит руководство программиста с описанием программного интерфейса, примерами использования системных сервисов и инструкциями по развёр­тыванию и настройке.
полностью оригинальная российскаяразработка
Полностью оригинальная российская разработка:
в проекте не используются сторонние компоненты или фрагменты других ОСРВ, что позволило воплотить самые современные архитектурные решения.
поставка включает сконфигурированныепроекты поддерживаемых сред разработки
Помимо документации, поставка включает демонстрационные и шаблонные проекты для поддерживаемого оборудования и сред разработки, что позволяет быстро ознако­миться с принципами системы и начать работу.


Ключевые характеристики
Ключевые характеристики системы

Целевые платформы Целевые платформы: ARM Cortex МО, М3/М4 (+FPU); планируемые платформы: ARM Cortex МО+/М1, Analog Devices TigerSHARC, Xilinx MicroBlaze и др.
Отсутствие программных ограничений Отсутствие программных ограничений на количество обрабатываемых задач и объек­тов синхронизации.


Поддержка аппаратного обеспечения
Поддержка аппаратного обеспечения

АО "ПКК Миландр"
Производства АО «ПКК Миландр» (включая готовые проекты для отладочных комплектов на базе микроконтроллеров серии 1986ВЕ9Х -1986ВЕ91Т, 1986ВЕ94Т).
STMicroelectronics
Производства STMicroelectronics (включая готовые проекты для отладочного комплекта STM32F429I-DISCO).


Поддержка средств разработки
Поддержка средств разработки

Armkeil
Keil MDK-ARM 5 (μVision).
IAR Embedded Workbench
IAR Embedded Workbench for ARM.
eclipse
Eclipse + GCC (в планах).


Взаимодействие множества устройств

Производительность
Надежность Масштабируемость
Производительность
  • Совместное решение задачи множеством устройств
Надежность
  • Распределенное резервирование данных
  • Горячая замена оборудования
Масштабируемость
  • Автоматическая реконфигурация сети устройств
  • Mesh


Сводка


Российская ОСРВ
  • Отсутствие НДВ
  • Регистрация в Роспатент
  • Сертификация ФСТЭК (в процессе)
  • Поддержка российского «железа»
  • Русскоязычная ГОСТ документация
  • Поддержка на русском языке
Мирового уровня
  • Все стандартные механизмы ОСРВ
  • Микроядро
  • Производительность сравнима с лидерами рынка
  • Поддержка популярных сред разработки
  • Подробная документация
  • Шаблонные проекты для быстрого старта
Для Embedded и IoT
  • Механизмы для организации взаимодействия устройств (производительность, надежность, масштабируемость)
  • Поддержка Mesh / динамической маршрутизации (в процессе)
  • Поддержка аппаратных IoT-решений / SoC (в процессе)
Планировщик:
  • динамическое создание и удаление задач;
  • планирование на основании приоритетов;
  • поддержка режимов вытесняющей и кооперативной многозадачности;
  • выбор режима выполнения задач — привилегированного или непривилегированного;
  • режим энергосбережения.

Объекты синхронизации:
  • бинарные и считающие семафоры;
  • рекурсивные и нерекурсивные мьютексы с поддержкой наследования приоритетов;
  • события;
  • очереди сообщений.

Использование MPU.

Обработка прерываний в пользовательских задачах:
  • активизация пользовательских задач-обработчиков из предопределённого универсального обработчика прерываний, не требующего дополнительной настройки;
  • возможность назначить несколько задач-обработчиков для одного прерывания;
  • управление последовательностью обработки через приоритеты задач-обработчиков.

Профилирование:
  • измерение времени выполнения секций кода от точки до точки или в области видимости автоматической переменной;
  • возможность автоматической настройки (повышение точности измерения за счет вычисления задержек собственной работы);
  • формирование статистики замеров с группировкой секций по разделам (полное время выполнения всех секций с учётом и без учёта вложенности, минимальное/среднее/максимальное время выполнение секции, среднеквадратичное отклонение).

Механизм разделяемой памяти на уровне устройств (Shared Memory):
  • синхронизация контекста задач между устройствами;
  • обмен сообщениями внутри группы устройств.

Устройства под управлением микроконтроллеров могут использоваться для решения широкого спектра задач. ОСРВ МАКС — универсальная платформа для разработки встраиваемых приложений, и сфера её применения непосредственно связана с целесообразностью использования микроконтроллеров в той или иной задаче. Ниже рассмотрены некоторые системы и устройства на основе микроконтроллеров, для которых наиболее актуальны возможности ОСРВ МАКС.


Системы промышленной автоматики и управления технологическими процессами
Распределённые системы управления, применяемые на предприятиях для автоматизации технологических процессов, состоят из множества различных устройств:
  • логические контроллеры,
  • PID-регуляторы,
  • средства измерения (сенсоры и датчики),
  • индикаторы,
  • исполнительные устройства.
С повышением сложности систем управления к отдельным компонентам предъявляются новые требования: автономная работа, наличие цифровых интерфейсов, наличие функций самодиагностики и т.д. Подобные требования могут быть реализованы в устройствах на основе микроконтроллеров.

Робототехника
Роботы — электронно-механические устройства, способные самостоятельно получать информацию о внешнем мире и на её основании осуществлять решение определённых задач. Стационарные роботы широко используются на производствах для выполнения различных технологических операций. Мобильные роботы востребованы в быту (уборка помещений) и в промышленности (транспортировка грузов, складская логистика). Дроны применяются в основном для видео- и аэрофотосъёмки (в том числе и в военных целях). Зачастую для обеспечения функционирования роботов задействуются сразу несколько электронных устройств:

  • Система управления
    Электроника управления устанавливается непосредственно на самом роботе и реализует алгоритмы, позволяющие ему решать поставленную задачу.

  • Система телеметрии
    Обеспечивает связь между роботом и удалённым терминалом, даёт возможность оператору получать сведения о состоянии робота и отправлять команды.

  • Система позиционирования
    Дополнительные внешние устройства позволяют роботам ориентироваться в помещениях и на открытой местности, находить путь до места назначения и к базовым станциям.

Системы «умного» дома
Домашняя автоматизация представляет собой распределённую систему, которая обеспечивает автоматический контроль работы инженерных систем в жилом помещении. Подобно системам промышленной автоматики, основу «умного» дома составляют устройства обработки данных (контроллеры), различные датчики и исполнительные устройства. Как правило, «умный» дом объединяет несколько подсистем в единую систему управления зданием:

  • Управление электропитанием и освещением
    Основные функции подсистемы: обеспечение бесперебойного электроснабжения здания, контроль расхода электроэнергии, автоматическое включение/отключение освещения в зависимости от присутствия людей в помещении и контроль уровня освещённости (регулирование яркости света в разное время суток).

  • Управление климатом
    Поддержание комфортного микроклимата в помещении (регулирование температуры и влажности, вентиляция и очистка воздуха) осуществляется в зависимости от предпочтений пользователя, присутствия людей в помещении, а также внешних факторов (погода, время суток).

  • Системы мониторинга и безопасности
    Данные системы позволяют осуществлять видеонаблюдение и контроль доступа в помещения, отслеживать события, угрожающие безопасности жилища (несанкционированный доступ в помещение, возгорание, протечка воды) и автоматически оповещать о них владельцев и соответствующие службы (охрана, противопожарная служба).

Потребительская электроника и бытовая техника
С развитием технологий бытовые приборы становятся более функциональными и удобными в использовании. Например, в настоящее время потребителю уже доступна техника, управляемая централизованно со смартфона или планшета вместо отдельных пультов ДУ. «Умная» техника требует всё меньше внимания со стороны человека, что даёт возможность пользователю значительно экономить время и деньги (роботы-пылесосы самостоятельно занимаются уборкой, функции отложенного старта и автоотключения контролируют время работы устройства и тем самым оптимизируют расход электроэнергии). Бурно развивающиеся технологии Интернета вещей (Internet of things, IoT) предполагают и вовсе полную автономность устройств, что порождает высокие требования к их программной начинке, а со стороны разработчиков этих устройств растет интерес к ОС, уже «из коробки» предоставляющих сервисы и протоколы взаимодействия, позволяющие обеспечить эту автономность.

Структура IoT-решений

Структура IoT-решений

Эффект использования

ОСРВ МАКС от АстроСофт отвечает всем современным требованиям к операционным системам реального времени, но, кроме этого, реализует и ряд уникальных возможностей.

Ключевая особенность ОСРВ МАКС — поддержка разделяемой памяти на уровне устройств. Данный механизм обеспечивает синхронизацию контекста задач между несколькими устройствами, работающими под управлением системы. Благодаря этому, совокупность нескольких устройств может реализовать качественно новый подход к выполнению работы. Преимущества данного подхода:

  • увеличение производительности: каждое из устройств выполняет свою часть работы одновременно с другими (распределение задач между устройствами происходит через общий контекст),
  • повышение надёжности системы: выход из строя одного из устройств не влияет на успешность выполнения всей работы (синхронизируемый контекст задач доступен всем устройствам, резервное устройство продолжает выполнение задачи с того состояния, на котором неисправное устройство прекратило работу),
  • масштабируемость системы: состав устройств может меняться в зависимости от потребностей задачи (общий контекст содержит данные о необходимости задействования тех или иных устройств).

Прорабатываемые в данный момент решения в области Mesh и IoT привнесут в систему дополнительные, принципиально новые возможности, особенно востребованные распределенными системами:

Поддержка сетей с ячеистой топологией (Mesh).
  • Надёжность и отказоустойчивость сети
    Узлы сети соединяются друг с другом, образуя большое количество связей. Благодаря этому, между узлами, которые осуществляют обмен данными, может существовать несколько маршрутов следования трафика. При наличии избыточных маршрутов выход из строя одного из промежуточных узлов не нарушит функционирование всей сети. Информация будет динамически перенаправлена по другому доступному маршруту.

  • Самоорганизация
    Структура сети формируется автоматически по мере подключения/отключения узлов. При необходимости каждый узел может самостоятельно получить информацию о доступности узла назначения и построить оптимальный маршрут для обмена данными. Данная особенность позволяет избавиться от необходимости ручного администрирования сети и способствует быстрому развёртыванию.

  • Увеличение дальности связи
    Каждое из устройств может обладать небольшой дальностью связи, однако, территориальное распределение множества соединённых друг с другом устройств позволяет обеспечить гораздо большее покрытие.


Поддержка технологий Интернета вещей
  • Оптимальная конфигурация распределённой системы
    Аппаратные ресурсы каждого из устройств в системе выбираются исходя из его функционального предназначения. Это означает, что нет необходимости задействовать мощные компьютеры для решения простых задач, например, для идентификации объектов или измерения параметров внешней среды. Такие функции могут быть выполнены небольшими автономными модулями. В результате снижается стоимость распределённой системы за счет использования более простых и дешёвых устройств.

  • Автономное функционирование системы
    Взаимодействуя друг с другом, устройства в «Интернете вещей» способны принимать решения и выполнять задачи без участия человека. Данная концепция позволяет снизить затраты на обслуживание системы.

  • Масштабируемость
      Ввод и вывод устройств из сети происходит безболезненно и автоматически. Сеть «сама разберется», какое устройство в ней появилось и как его задействовать. Пользователю остается лишь приобрести и включить необходимые для его задач устройства.

Ключевая особенность ОСРВ МАКС — поддержка разделяемой памяти на уровне устройств. Данный механизм обеспечивает синхронизацию контекста задач между несколькими устройствами, работающими под управлением ОСРВ МАКС. Благодаря этому система из нескольких устройств может реализовать качественно новый подход к выполнению работы.

Преимуществами такого подхода являются:

  • увеличение производительности:
    каждое из устройств выполняет свою часть работы одновременно с другими (распределение задач между устройствами происходит через общий контекст);

  • повышение надёжности системы:
    выход из строя одного из устройств не влияет на успешность выполнения всей работы (синхронизируемый контекст задач доступен всем устройствам, резервное устройство продолжает выполнение задачи с того состояния, на котором неисправное устройство прекратило работу);

  • масштабируемость системы:
    состав устройств может меняться в зависимости от потребностей задачи (общий контекст содержит данные о необходимости задействования тех или иных устройств).


Показать меню© АстроСофт
Мы в Facebook Мы в Linkedin Мы Вконтакте Мы в YouTube Наш RSS