Die Firma SSV erweitert Open-Source-Softwarefunktionen mithilfe eines quelloffenen Embedded-Hardware-Konzepts. Dadurch hat der Nutzer die Möglichkeit, die Zusammenstellung der Hardwarebauteile sowie aller verwendeten Softwarekomponenten vollständig zu kontrollieren.
Open-Source-Betriebssysteme und proprietäre Halbleiterchips: Der Kontrast in der Embedded-Systems-Branche
Open-Source-Betriebssysteme wie Linux und Zephyr haben sich als gängige Wahl bei der Entwicklung von Embedded-Systems-Lösungen etabliert. Diese Betriebssysteme werden von einer Vielzahl von Entwicklern genutzt und bieten identische Nutzerlizenzen. Im Gegensatz dazu ist der Markt für Hardware noch stark von rechtlich geschütztem Intellectual Property für Halbleiterchips und Embedded-Computing-Modulen geprägt.
Der Halbleitermarkt weist aufgrund hoher Investitionen in Bildung, Entwicklungswerkzeuge und Fertigungskosten einen bestimmten Zustand auf, während sich die Embedded-Modul-Lieferkette davon deutlich unterscheidet. In dieser Lieferkette werden lediglich wenige Mikrochips entsprechend den Vorgaben einer Microcontroller-Applikationsschrift auf eine kleine Leiterplatte platziert, die mit den gleichen Methoden und CAD-Werkzeugen entwickelt wird wie die Elektronikbaugruppe des Modulanwenders. Auch der Fertigungsprozess und der eingesetzte Maschinenpark sind in der Regel gleich.
Externe Anbieter stellen dem Nutzer verschiedene Varianten von Computer-on-Modulen (CoM), Embedded System Modulen (ESM) oder System-on-Modulen (SoM) zur Verfügung, die zu einer Vielzahl von Abhängigkeiten führen. Bestimmte dieser Abhängigkeiten waren während der Lieferkettenkrise in den letzten Jahren besonders deutlich erkennbar.
SSV hat im Rahmen eines Produktkonzepts namens „Deeply Embedded System“ nun die CAD-Datenquellen für verschiedene SoM-Schaltungen und PCBs zur Verfügung gestellt. Diese beinhalten einen angepassten Software-Stack mit Debian-Linux und Firmwarefunktionen, die in eigene Elektronikbaugruppen integriert werden können.
Der Benutzer erhält mit dieser Lösung die Kontrolle über die vollständige Stückliste, sowohl in Bezug auf die aktiven und passiven Hardwarebausteine als auch auf die Softwarekomponenten (SBoM, Software Bill of Materials). Dadurch kann er eigenständig während des gesamten Produktlebenszyklus auf erforderliche Veränderungen reagieren, zum Beispiel bei EMV-Problemen schaltungsbezogene Maßnahmen ergreifen, einen schwer beschaffbaren Microcontroller austauschen oder Software-Updates durchführen.
Der eDNP/8331 ist eine praxistaugliche virtuelle System-on-Module-Alternative, die von SSV entwickelt wurde. Sie eignet sich besonders für den Bereich der IoT Connectivity und IoT Security. Das System ermöglicht die Integration von Wireless Wide Area-Netzwerkverbindungen per Mobilfunk, angefangen von NB-IoT über LTE-M bis hin zu LTE-A. Zusätzlich bietet es Unterstützung für Low Earth Orbit (LEO) IoT-Satellitenverbindungen.
Im Rahmen der Cybersicherheitsoptimierung steht zusätzlich eine Dienstleistung zur Verfügung, nämlich eine Bedrohungsanalyse nach IEC 62443-4-1. Diese Analyse dient dazu, potenzielle Gefahren für die Schnittstellen einer Anwenderschaltung zu identifizieren und geeignete Schutzmaßnahmen zu entwickeln.
Funktionsweise und Vorteile der Open-Source-Hardwarekomponente des eDNP/8331
Die Open-Source-Hardwarekomponente des eDNP/8331 auf dem Titelbild ist ein Altium-Snippet. Dieses CAD-Modul wird als Schaltbild- und PCB-Datensatz für die populäre Entwicklungsumgebung „Altium Designer“ bereitgestellt.
Ein Schaltungsentwickler hat die Möglichkeit, die Daten auf Bauteilebene in sein eigenes Leiterplattendesign zu integrieren. Es gibt ein bootfähiges Image für den Flashspeicher der finalen Baugruppe, das den U-Boot-Bootloader, Debian-Linux und weitere Firmware-Komponenten enthält. Dieses Image kann je nach individueller Anwendung durch zusätzliche Komponenten erweitert werden.
