SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Windows Embedded: Полное обновление линейки

В статье рассмотрены общие тенденции развития устройств и компактных систем, представлен обзор предварительных версий встраиваемых операционных систем компании Microsoft, выход которых состоится в 2011 году.

ООО «Кварта Технологии», г. Москва

QUARTA_SITE.jpg


Последние новости с фронта микропроцессорной индустрии предвещают много интересных событий. Впервые можно наблюдать, как начинают пересекаться сферы интересов таких столпов, как Intel и ARM. А именно, в области микропроцессоров для устройств, где важна не только производительность, но и низкое энергопотребление, при этом компании пришли к ней, можно сказать, с диаметрально противоположных сторон.

Расставшись со своим бизнесом по производству процессоров на базе ARM-архитектуры, Intel решила полностью сконцентрироваться на x86-архитектуре и запустила специальную энергоэффективную серию процессоров Intel Atom. Для повышения производительности и снижения энергопотребления в последних версиях Intel Atom интегрированы контроллер памяти и графическое ядро. Следует заметить, что и в арсенале давнего конкурента Intel, компании AMD, также есть высокоинтегрированные процессорные модули AMD Geode и Fusion. ARM-архитектура, наоборот, изначально отличалась очень низким энергопотреблением, что и обусловило высокую популярность в портативных устройствах. Двигаясь в сторону увеличения производительности, компания ARM представила ядро ARM Cortex-A9, на базе которого появляются реализации от ведущих производителей: Texas Instruments OMAP 4, Samsung Orion, Freescale i.MX6.

Высокий потенциал ARM-процессоров сразу нашел отражение в инициативах ведущих компаний IT-индустрии, и в том числе компании Microsoft. Первым шагом стало получение в середине прошлого года лицензии, которая предоставляет доступ к документации по АРМ-архитектуре и дает право на разработку собственных микросхем. А уже вначале 2011 года на Международной выставке потребительской электроники CES 2011 было заявлено, что следующая версия операционной системы Microsoft Windows будет поддерживать ARM-архитектуру. Интересно, что речь может идти не только о персональных ПК и интеллектуальных устройствах, но и о серверных решениях, например датацентрах. Но давайте взглянем на продукты, которые будут доступны в самом ближайшем будущем. Среди них есть такие, которые позволят воплотить в реальность давние задумки или инновационные идеи, навеянные возможностями современных платформ.

pic1.gif

Рис. 1. Шаблоны устройств Windows Embedded Compact 7


Windows Embedded Compact 7

Самой интересной новинкой этого года может стать Windows Embedded Compact 7. Благодаря своим уникальным возможностям семейство Windows Embedded CE имеет широкое распространение в компактных устройствах и системах реального времени. Поскольку полупроводниковая индустрия не стоит на месте, выход новой системы позволит обеспечить полноценную работу устройств, построенных на базе современных технологий. Текущие тенденции в области интеллектуальных устройств, помимо экстенсивного наращивания вычислительной мощности отдельного микропроцессорного узла, можно охарактеризовать наращиванием количества ядер, интеграцией высокопроизводительных графических ядер с поддержкой видео высокой четкости (HD) и развитием, так называемых, натуральных интерфейсов. Windows Embedded Compact 7 призвана полностью раскрыть возможности высокотехнологичных платформ, и для этого у нее есть все предпосылки.

Итак, подробнее о нововведениях. В первую очередь разработчиков ждет обновление основного инструментального средства – Visual Studio. Разработка образов и приложений для Windows Embedded Compact 7 будет выполняться в Visual Studio 2008 SP1 со знакомым по предыдущей версии дополнением – Platform Builder. В результате разработчикам станут доступны все возможности популярного инструмента. Кроме того, планируется большое количество усовершенствований, нацеленных на повышение эффективности отладки в Platform Builder. Среди них такие, как новые возможности утилит удаленной работы и новые шаблоны устройств в мастере создания проекта.

pic2.gif

Рис. 2. Включение поддержки многоядерности в Platform Builder для Windows Embedded Compact

Обновление ждет и средства для дизайнеров интерфейсов в виде Microsoft Expression Blend 3, а это значит, что возможностей при визуализации интерфейсов устройств станет больше.

Следуя тенденциям развития микропроцессоров ARM-архитектуры, в новой версии компактной операционной системы заявлена поддержка нескольких наборов инструкций, включая ARM v7. В результате код, полученный в средствах разработки Compact 7, будет более компактным и производительным. Поддержка ARM v4 и архитектура SH4 в новой версии отсутствуют.

В «архитектурном» плане Windows Embedded Compact 7 следует рассматривать как развитие Windows Embedded CE 6.0 c некоторыми изменениями для поддержки новых возможностей. В частности, поддержки многоядерных процессоров, что актуально для последних поколений Intel Atom и целой плеяды процессоров на базе ядра ARM Cortex-A9: Texas Instruments OMAP 4, Freescale i.MX6, Samsung Orion. Поддержка многоядерности включается в свойствах проекта.

В рамках изменений в архитектуре системы была расширена поддержка оперативной памяти с 512 Мбайт до 3 Гбайт.
Другим важным прорывом является поддержка сенсорных экранов с распознаванием множественных касаний – Multi-Touch. Экраны с Multi-Touch еще не так распространены, как обычные сенсорные экраны, но в любом случае будущее за подобными, так называемыми, натуральными интерфейсами, когда управление осуществляется естественным способом без вспомогательных манипуляторов типа компьютерной мыши или клавиатуры. Подробно речь о тонкостях внедрения технологии Multi-Touch на примере Windows 7 шла в предыдущем номере ИСУП за октябрь 2010 года.

Помимо того, в системе будет много функциональных улучшений, таких, как обновленный веб-браузер Internet Explorer 7, поддержка Adobe Flash 10, последняя версия протокола удаленного рабочего стола RDP 7. Отдельно следует отметить целый ряд дополнений для построения мультимедийных решений, который включает специальный шаблон устройства, новые аудио- и видеоплееры.

Несмотря на очевидное смещение в сторону производительных мультимедийных устройств, Windows Embedded Compact 7 не утратит свои уникальные в семействе Windows Embedded возможности для построения систем реального времени. Более того, современные многоядерные процессоры позволят повысить эффективность таких систем.


Windows Embedded Standard 7 SP1

В нынешнем году средства разработки Windows Embedded Standard 7 получат кумулятивное обновление SP1. Речь об этой системе, которая является компонентной версией Windows 7 для устройств, шла в октябрьском номере журнала. Помимо различных исправлений, повышающих безопасность и производительность системы, в состав SP1 включена обновленная версия протокола для удаленного подключения к рабочему столу RDP 7.1. В первую очередь, конечно, это заинтересует производителей устройств типа «тонкий клиент» или, как их еще называют, терминальный клиент. Вкратце суть работы подобного устройства заключается в подключении к специальному терминальному серверу, на котором запускается сессия. Для пользователя работа в режиме удаленной сессии практически не отличается от работы за обычным персональным ПК, но при этом есть ряд важных преимуществ, к которым относятся повышение отказоустойчивости системы и защищенность информации. В случае сбоя устройства оператор может продолжить работу на любом другом устройстве, заново подключившись к своей сессии на сервере без потери данных. В масштабах большого предприятия можно повысить мобильность пользователей за счет размещения компактных терминальных станций на территории предприятия, что позволит работать с любой из них. Защищенность конфиденциальной информации повышается за счет того, что на клиентских системах она попросту не содержится – вся оперативная информация хранится на сервере в рамках терминальной сессии.

До выхода SP1 область применения тонких клиентов ограничивалась задачами без особых требований к компьютерной графике, и эффект их использования, например, для SCADA систем с объемной визуализацией сложных производственных процессов с помощью графических ускорителей оставлял желать лучшего. С новой версией протокола для удаленного подключения к рабочему столу Windows 7 или Windows Server 2008 R2 становится возможным выполнять аппаратное ускорение компьютерной графики на стороне сервера (технология RemoteFX) и получать доступ к подключенной к устройству USB-периферии из сессии на сервере. Таким образом, выход SP1 откроет новую эру для терминальных устройств.

Воспользоваться новыми возможностями SP1 можно будет как во вновь разрабатываемых устройствах, так и в уже готовых. Для готовых устройств будет доступно несколько опций, среди которых будет и обновление через Windows Update. Проверить используемую версию протокола удаленного рабочего стола можно в свойствах RDP-клиента.

Естественно, помимо тонких клиентов соответствующие обновления должны быть установлены на всех элементах инфраструктуры, включая сервера и клиентские системы. Выход SP1 для Windows Server 2008 R2 и Windows 7 также не заставит себя ждать. На данный момент доступны RC-версия для настольных и серверных систем и предварительная (CTP) версия для WES 7.

pic3.gif

Рис. 3. С выходом SP1 в Windows Embedded Standart 7 обновится протокол RDP до версии 7.1


Windows Embedded POSReady 7

Windows Embedded POSReady 7 является продолжением в линейке встраиваемых операционных систем, нацеленных на использование в устройствах для точек обслуживания, к которым относится различное оборудование розничного и гостиничного бизнеса. Поскольку на момент выпуска данной публикации POSReady 7, как и все ранее упомянутые продукты, находится на стадии разработки, то глубоко затрагивать тему функционала будущей системы еще рано. В основе Windows Embedded POSReady 7 будет лежать ранее упомянутая Windows Embedded Standard 7. В отличие от WES 7 в POSReady 7 нет гибкости в выборе компонентов составляющих образ системы, но при этом есть ряд преимуществ. Отсутствие затрат на средства разработки по достоинству оценят производители с небольшим объемом выпускаемой продукции, в которой востребован функционал Windows 7. Установка системы  выполняется с DVD или USB-носителя и максимально упрощена. Для производителей это очень важный фактор, поскольку в целевой сфере использования POSReady подразумевается достаточно разнообразный парк оборудования и упрощение процедуры установки повышает эффективность внедрения и поддержки решений.

Следующий важный момент, относящийся к линейке Windows Embedded POSReady, – это поддержка технологий POS for .NET. POS for .NET. Это позволяет разрабатывать универсальные приложения, которые абстрагированы от конкретной модели того или иного периферийного устройства, а также выполнять подключения устройств «на ходу» без перезапуска приложения. И заключительной особенностью POSReady 7 является поддержка таких технологий для встраивания, как фильтры защиты от записи и загрузка по USB, что значительно расширяет сценарии использования по сравнению с классической настольной Windows 7.


Заключение

В текущем году нас ждет полное обновление линейки встраиваемых операционных систем Windows Embedded: Windows Embedded Compact 7 – новая компактная операционная система реального времени с поддержкой современных многоядерных процессоров и экранов с распознаванием множественных касаний, Windows Embedded Standard 7 SP1 – обновленная компонентная версия популярной Windows 7 с возможностями для встраивания в устройства, и, наконец, Windows Embedded POSReady 7 – универсальная система, сочетающая преимущества быстрой установки и технологий, востребованных в устройствах. Дополнительную информацию о предварительных версиях указанных продуктов можно найти на сайте www.microsoft.com/windowsembedded. 

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 1(31)_2011

П. Белевский, инженер-разработчик систем, 
 ООО «Кварта Технологии», г. Москва,
 тел.: (495) 234-4018, 
e-mail: pavelb@quarta.ru