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EMBEDDED
54 • NOVEMBRE • 2014
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SOFTWARE
CRITICAL OS
presta a seguire, in un certo senso, le stesse orme di quello
IT. GE (General Electric), ad esempio, una lunga storia nei
macchinari e dispositivi industriali, oggi sta cavalcando il
trend dell’Industrial Internet e dei Big Data, con l’obietti-
vo di creare reti di macchine intelligenti che convergono
nel cloud, producendo grandi quantità di dati. Questi ultimi
sono utilizzabili da una piattaforma di ‘asset performance
management’ (Predix), implementabile on-premise o in
cloud privato o pubblico, per ottimizzare l’operatività del-
le infrastrutture industriali, attraverso servizi analitici e di
manutenzione predittiva.
Tutto ciò fa sì che il risultato sia un numero crescente di
applicazioni embedded industriali sempre più interconnes-
se in rete con applicazioni commerciali, per fornire nuove
tipologie di servizi. Dunque un contesto di sistemi ‘ibrida-
ti’, che aprono nuovi potenziali punti di vulnerabilità agli
attacchi informatici, e da progettare con rinnovati concet-
ti di sicurezza, ispirati all’attuale realtà. Fra l’altro, in un
mondo di sistemi embedded interconnessi con applicazioni
commerciali di vario tipo, le conseguenze di un malfunzio-
namento, di un’interruzione o di una compromissione dei
servizi possono ripercuotersi in maniera ancora più estesa
sugli utenti finali.
Applicazioni interconnesse e nuove sfide
Tutti questi nuovi sistemi embedded distribuiti e applica-
zioni M2M con operatività critica, immersi e connessi 24
ore su 24 nell’Internet degli oggetti, necessitano di siste-
mi operativi certamente robusti e
affidabili, ma anche dotati di nuove
caratteristiche e funzionalità. Da un
lato, rimangono sempre validi i crite-
ri chiave, secondo cui le peculiarità
di un sistema operativo embedded, e
in particolare di un RTOS, risiedono
in un footprint contenuto, in affida-
bilità ed efficienza; in un’accurata
gestione delle risorse di memoria e
di I/O; nella precisa prioritizzazione
dei task in esecuzione, nel controllo
degli interrupt, e nella minimizza-
zione delle latenze, con l’obiettivo di
perseguire un comportamento de-
terministico. Ma sempre più, l’emer-
gente realtà delle poliedriche appli-
cazioni embedded IoT interconnesse
pone l’accento su altri requisiti: ad
esempio, la dotazione del sistema a
livello di connettività e networking;
di funzionalità grafiche, di meccani-
smi di protezione e cybersecurity, di
funzionalità di virtualizzazione delle
risorse, di gestione dell’energia, di
capacità del SO di evolversi in rapporto a necessità di busi-
ness dinamiche.
Il mondo IoT pone ai sistemi critici interconnessi nuove
sfide, in termini di rischi di sicurezza informatica, di flessi-
bilità di adattamento, di durata del ciclo di vita dei prodotti,
di costi di sviluppo. Senza contare che in questi ultimi anni
le quantità di dati in gioco, le frequenze di elaborazione, le
velocità di trasporto delle informazioni, sono enormemente
aumentate rispetto al passato. Lo sviluppo e la diffusione di
SoC (system-on-chip) con architetture multicore eteroge-
nee (CPU, GPU, DSP e così via) ha generato l’esigenza di
gestire sistemi con tecnologie di elaborazione parallela, e
con un’attenzione specifica all’efficienza delle comunicazio-
ni interprocesso (IPC).
Requisiti, ancora più critici
La natura costantemente interconnessa e interattiva delle
applicazioni IoT, soprattutto quando i servizi e le funzio-
nalità sono critici, richiede ai moderni RTOS embedded
elevata affidabilità di funzionamento, ampia capacità di co-
municazione in rete, e anche una robustezza superiore, in
termini di security e safety.
Spazi di elaborazione protetti.
Una caratteristica chiave
da porre in rilievo negli RTOS per applicazioni embedded
critiche è ad esempio la capacità di alcuni sistemi operati-
vi, nativa o ottenibile tramite hypervisor, di creare zone,
Fig. 2 – La natura eterogenea delle infrastrutture di comunicazione
nell’attuale architettura IoT