Конференция посвященная встраиваемым системам, безусловно, знаковое событие, особенно в нынешнее время развития Интернета-вещей, новых языков программирования, и искусственного интеллекта.

На конференции рассмотрят целые серии докладов, посвященные аппаратному и программному обеспечению беспилотных автомобилей, проблемам использования Linux и open-source кода с точки зрения безопасности. Какое будущее за RISC-V архитектурой, технологиями контейнеризации, такие как Docker, которые упрощают управление автомобилем, повышают надежность и безопасность, и помогают развертывать обновление программного обеспечения.

Для тех, кто не может посетить конференцию очно, доступна онлайн трансляция. Если зарегистрироваться по промокоду «ew22web», то стоимость участия вместо 25 евро, станет нулевой. Проходите по ссылке и регистрируйтесь на конференции бесплатно, будет интересно, узнайте все новое первыми.

Некоторые хабровчане сокрушаются использованию «жирных тормозных фреймворков» в микроконтроллерах и «Ждём лагающих микроволновок и загружающихся по 10 секунд автомобильных приборных панелей», как это было в комментариях к посту Что нового в .NET nanoFramework? Подключаем LCD экран, сканируем Wi-Fi сети. Раньше разработка для встраиваемых систем была чем-то обособленным, эксклюзивным. Порог вхождения в эту сферу был очень высок, не каждому это было по силам. Но мир не стоит на месте, появляются новые парадигмы, системы. И то, что раньше требовало неимоверных затрат сил и времени, сейчас решается существенно проще и быстрее, но с нюансами, хотим мы этого или нет. Смотрите конференцию и выскажите свое мнение, относительно новых подходов и куда движется наш мир в сфере встраиваемых технологий.

Расписание

Вторник, 21 июня, 2022

• 10:00 – 13:00 – Rust, безопасный язык для низкоуровневого программирования

Rust — относительно новый язык для низкоуровневого программирования. Его основными задачами являются правильность, безопасность и производительность. Несмотря на то, что ~70% всех серьезных уязвимостей вызваны ошибками, связанными с памятью, Rust предлагает 100% безопасность памяти. Это гарантируется системой статических типов с типами владения и заимствования. Кроме того, производительность Rust сравнима с C или C++. Язык становится все более и более популярным, и его перенимают крупные компании-разработчики программного обеспечения. Недавно на Хабре, в комментариях немного обсудили написание приложений на Rust в противовес .NET nanoFramework для микроконтроллеров.

• 13:00 – 13:30 – Как сделать самостоятельно антенны на печатной плате (PCB) для NeoMesh, NB-IoT, LTE-M, LoRaWAN, Mioty и других технологий SubGHz

Если вы разрабатываете беспроводное устройство IoT, то вам необходима хорошая антенна. Спецификации антенн весьма сложны, и не все технические детали полностью известны разработчику IoT. В этой презентации, авторы прольют свет на некоторые темные моменты разработки антенн.

Подтемы презентации:

• Ошибки в трех известных шаблонах PCB антенн;
• Обратные потери;
• Эффективность антенн;
• Усиление антенны;
• 3D и 2D диаграммы направленности антенн;
• Лучшие антенны для печатных плат.

Самодельные PCB антенны обходятся гораздо дешевле привычных, подключаемых отдельных антенн. Как каждый разработчик IoT фактически может получить свою PCB антенну за 0 долларов США, объясняется в презентации и подтверждается 80-страничным исследованием стандарта DIN A4 «Low-cost PCB antennas for the wireless IoT».

• 13:45 – 15:30 – RISC-V и Linux

1. Может ли open-source (RISC-V и Linux) привести к революции беспилотных автомобилей?
   Сейчас автомобильная промышленность переходит он нескольких сотен небольших ECU к одному центральному компьютеру, который будет управлять всеми подсистемами автомобиля. ECU (ЭБУ) — электронный блок управления («контролер») контролирует различные системы автомобиля, например, управляет исполнительными устройствами, такие как топливный насос, система зажигания и т.д.
   С одной стороны open-source дает большое преимущество автомобильной экосистеме, с другой стороны есть вопросы к качеству и безопасности программного кода. В презентации будет обсужден подход ELISA (Enabling Linux in Safety Applications), использование Linux в надежных системах. ELIZA является организацией, в которую входят такие автомобильные компании, как BMW, Toyota, Suzuki и многие другие. Цель ELISA — разрешить использование Linux в приложениях, критически важных для безопасности, таких как усовершенствованные системы помощи водителю (ADAS — Advanced driver-assistance systems) и беспилотные транспортные средства (AV — Autonomous Vehicles). Одноплатник на RISC-V был рассмотрен в публикации Присматриваемся к одноплатникам на RISC-V, обзор модуля Sipeed Lichee RV на процессоре Allwinner D1.
2. Создание дистрибутивов и приложений Linux для RISC-V архитектуры.
   Благодаря проектам Yocto Project и OpenEmbedded, с 2003 года появилась возможность просто создавать свои кастомные дистрибутивы Linux. За время развития проекта удалось обеспечить поддержку программного стека для самого различного оборудования. В докладе рассказывается о создание дистрибутива Linux для приложения GNU Radio. Процесс создания дистрибутива Yocto делится на три части: пакет поддержки машины или платы, настройка политики дистрибуции, и конкретного кода приложения. В рамках доклада демонстрируется создание образа с установленным приложением GNU Radio и запуск набора тестов для пакетов.
3. Создание дистрибутива Linux RISC-V с помощью проекта Yocto
   На этом занятии Josef соберет и загрузит систему RISC-V из исходного кода, а также расскажет о плюсах и минусах используемых технологий.

• 15:30 – 16:00 – MATTER, Bluetooth LE, Zigbee и Thread: как решения для подключения ST могут поддерживать эти стандарты?

• 16:00 – 17:45 – Дополненная реальность для встраиваемых систем

1. Отслеживание движения в режиме реального времени для дополненной реальности с помощью камеры TOF и рендера Vulkan.
   В докладе описывается новая концепция исследовательского проекта ZHAW-InES для отслеживания движения. Одним из нововведений, является слияние датчиков камеры (TOF) для пространственного захвата окружающей среды в сочетании со стандартной цветной камерой для вычисления трехмерного представления. Камера TOF(Time of Flight – «время полета») представляет собой сенсор, который способен излучать некий свет в инфракрасном спектре и затем фиксировать скорость его отражения от объекта. Итоговое 3D-изображение затем генерируется с использованием API Vulkan с низкими overhead. В презентации решение демонстрируется на базе платы NVIDIA Jetson AGX.
2. Сигнальный процессор изображений для SoC/FPGA с прямой связью с GPU.
   Многие приложения компьютерной обработки изображений в режиме реального времени, например, беспилотное управление автомобилем, требуют большой вычислительной мощности. Предварительная обработка видеоданных, которая обычно выполняется на GPU/CPU, потребляет много системных ресурсов. В докладе предлагается сценарий исключения лишних промежуточных узлов обработки изображения и предлагается передавать данные непосредственно в GPU через PCI-e интерфейс без участия CPU. Реализация может быть продемонстрирована на специально разработанной плате видеозахвата с шестью интерфейсами камеры.
3. Внедрение энергоэффективных Smart Vision в промышленных системах.
   OEM-производители промышленных систем постоянно внедряют технологии машинного зрения, для обнаружения дефектов, посторонних объектов или людей, а также для идентификация/подсчет объектов, чтобы обеспечить повышение качества, производительности и безопасности на «умных» фабриках и складах. Эта презентация познакомит разработчиков с последними рыночными тенденциями и решениями технических проблем, возникающих при разработке современных встраиваемых систем машинного зрения.

• 18:00 – 19:00 – Безопасность

1. Защита промышленных систем от сложных атак
   В последние годы промышленные системы стали излюбленными мишенями для атак, начиная от DDoS-атак, программ-вымогателей и червей. Недавно TCG опубликовала документ под названием «CG Guidance for Securing Industrial Control Systems». В документе изложены 22 распространенных решения обеспечения промышленной безопасности и разъяснено, как их применить. Основные моменты безопасности встраиваемых систем хорошо рассмотрены в публикации Безопасность встраиваемых систем Linux.
2. План для систем на случай компрометации
   В докладе рассказывается:
   — О ранней идентификации атаки с использованием алгоритмов машинного обучения, в задачу которого входит выявление отклонения от нормального поведения системы.
   — Проектирование систем для возврата обратно в нормальный режим функционирования.

• 19:00 – 20:00 – Проблемы IoT

1. Встраиваемая безопасность IoT — правильное решение правильной проблемы
   Производители встраиваемых систем все больше понимают необходимость обеспечения безопасности устройств, подключенных к Интернету, но понятие безопасности различно для разных продуктов и разных типов устройств. На рынке существует множество различных систем защиты IoT. В этом заседание обсудят некоторые распространенные проблемы безопасности для встраиваемых продуктов IoT и подходы выбора подходящего решения для защиты IoT.
2. Симбиоз Edge-Cloud в IoT
   В этой презентации будет рассмотрен симбиоз отношений между Edge-Cloud и IoT систем, основные тенденции и возможности, которые вытекают из этого.

• 20:00 – 21:00 – Автомобильные технологии

1. Технологии, управляющие связью с автомобилями: V2X, 5G, WiFi 6, и Edge-аналитика.
   В этом докладе рассказывается о внедрении облачных технологий DevOps в разработку автомобильных систем, что позволяет смешивать критически важных рабочих нагрузки в облачных средах выполнения и развертывание на автомобильной системе.

• 21:00 – 22:00 – Энергоэффективность

1. Обеспечение принципа «Всегда на связи» без ущерба для энергопотребления системы
   Все чаще пользователи ожидают от своих систем мгновенного ответа, например, использования голосовой команды для выполнения действия. По мере того, как устройство включают в себя множество датчиков, увеличивается желание работать в режиме «Всегда на связи», например, чтобы машина могла просыпаться при приближении человека. Для реализации подобной функции необходим AI, который будет надежно обнаруживать интересующие события. В этом докладе будут обсуждаться тенденции и реализации на рынке, а также новейшие решения DSP.
2. Энергоэффективность во встраиваемых системах
   Классический MCU часто является сердцем встраиваемых приложений, таких как управление сердечным ритмом или биометрический мониторинг. Микроконтроллеры поддерживающие технологию связи в совокупности с энергосбережением Bluetooth Low Energy, являются хорошим выбором, но балансирование энергопотребления с такими жизненно важными функциями, как безопасность, может быть сложной задачей. В этой презентации рассказывается, как увеличить срок работы устройства от батареи в критически важных приложениях.

• 22:00 — 23:00 — Беспроводная связь, включая 5G

1. Трекинг IoT систем с ультра-низким энергопотреблением
   Трекинг является одной их основных задач IoT в таких отраслях, как здравоохранение, сельское хозяйство и логистика. Возможно, это самая сложная задача из-за особых требований, таких как долгое время автономной работы при небольшом форм-факторе устройства с обеспечением беспроводной связи. В докладе вы узнаете, как использовать Wi-Fi в сочетание с GNSS поверх сетей LoRaWAN, трекинга IoT систем.
2. Разработка систем с поддержкой различных беспроводных технологий
   Постоянная связь с устройством уже не является бонусом, а необходимость. Необходима передача данных в различных условиях в которых устройство может легко переключаться между различными каналами связи, например между мобильной и спутниковой связью. Но это сопряжено с определенными сложностями. На этом занятии вы узнаете о различных технологиях подключения связи, а также о стандартах связи обеспечивающие непрерывную доступность устройства.

Среда, 22 июня, 2022

• 10:00 – 13:00 – Введение в TinyML: машинное обучение на маломощных микроконтроллерах

В рамках TinyML рассматриваются методы сжатия и фреймворки, такие как Tensor Flow Lite для микроконтроллеров. В презентации слушатели узнают о предыстории и области применения TinyML, методах глубокого обучения (DNN — deep neural network) и как начать работу с платформами TinyML.

• 13:30 – 14:00 – Сокращение разрыва между ИТ и ОТ в Индустрии 4.0​

В промышленном предприятии каждая единица аппаратного обеспечения по-прежнему выполняет определенные функции, будь то ПЛК, шлюз или роботизированный контроллер. Если вам потребуется обеспечить дополнительные функции, то скорее всего вы замените устройство или добавите новое. С другой стороны, новая парадигма оркестрации приложений определяет каждое устройство IoT как программно-определяемое и поддерживающее приложения, а интеллектуальные функции устройства в конечном итоге являются функцией программного обеспечения. Такая унификация сокращает дорогостоящее ручное вмешательства в виде визитов инженера в цех для постоянного контроля и управления производством. В своем выступлении Edoardo обсудит проблемы внедрения ИТ в OT в Индустрии 4.0​.

• 14:00 – 14:30 – Статический анализ и динамическое тестирование ПО: комбинированный подход

• 14:30 – 15:00 – Программно-определяемое транспортное средство: создать или купить необходимое IP-ядро?

OEM-производители сосредоточились на программном обеспечении и электроники, поскольку это лучший вариант удовлетворить потребности рынка в инновациях, безопасности и долгосрочном выживании.

Отраслевые стандарты, такие как Autosar и новый Adaptive Autosar, помогли OEM-производителям и Tier1 разрабатывать свои проекты на базе общей архитектуры, но многое еще предстоит разработать. В этой презентации рассказывается о том, что доступно сейчас, и о том, как установить приоритеты для будущей разработки программного обеспечения собственными силами или в партнерстве с поставщиками.
Темы будут включать требования к архитектуре автомобиля, беспроводные решения, безопасность и все что связанно с разработкой программного обеспечения.

• 15:00 – 15:30 – Сокращение времени разработки систем, подключенных к AWS IoT, с помощью FreeRTOS и Arm инструментов

В докладе Christopher Seidl расскажет о том, как упростить разработку и развертывание конечных устройств IoT с помощью AWS, на базе компонентов FreeRTOS и инструментов Arm Keil. В демонстрации, IoT проект с использование компонентов FreeRTOS будет взаимодействовать с CMSIS. CMSIS является частью стандарт поставки Open-CMSIS-Pack — инфраструктуры для интеграции и управления программными компонентами, которые поддерживаются широким спектром инструментов. Arm Keil Studio, используемая в рабочем процессе, представляет собой облачную платформу разработки программного обеспечения с интеграцией Git, которая поддерживает рабочие процессы CI для проверки программного обеспечения, что сокращает время выхода конечного решения на рынок.

• 15:30 – 16:00 – Разработка автономных мобильных роботов: сложная задача стала проще с использованием AAEON и при участии Intel

AAEON Robotics Evaluation kit представляет собой аппаратные и программные компоненты для создания автономных мобильных роботов (AMR), управляемых с помощью UP Xtreme i11. В презентации расскажут о программном пакете Intel Edge Insight для AMR, основанным на ROS2, инструментах включенных в SDK. Также докладчики продемонстрируют примеры приложений, которые разработчики могут использовать в качестве отправной точки для своего проекта по робототехнике.

• 16:00 – 17:45 – Высокопроизводительная встраиваемая архитектура

1. Инновации в архитектуре
   Программные платформы — это новый стандарт в автомобильной промышленности. Они охватывают новые функции такие как OTA, подписки после отгрузки и автономное вождение от L2+. В настоящее время все это реализуется на основе современных облачных технологий с процессами разработки CI. Но во внимание должны быть приняты высочайшие стандарты безопасности. Никто не хочет видеть перезапуск трансмиссии или функции подвески на скорости 100 км/ч, или временную задержку электронного блока управления, когда ребенок выходит на дорогу перед ними. Вряд ли автовладельца обрадует сообщение о том, что вас взломали и вам нужно заплатить 2 биткойна, чтобы обратно включить машину посреди прекрасных пейзажей штата Аризоны. Для обеспечения безопасности разделяют программное обеспечение на критическое, дополнительное сервисное, и от других вендоров. Одним из инструментов решения задач безопасности является использование гипервизора в совокупности с контейнеризацией приложений. В этой презентации, краткий обзор использования технологий виртуализации, объяснено, когда и как их использовать, на примере современной автомобильной программной платформы.
2. Эффективная обработка графовых нейронных сетей с использованием архитектуры CGRA
   Нейронные сети на основе графов — это выдающиеся решения, которые делают машинное обучение применимым к конкретным областям, таким как сети связи, обнаружение неисправностей, социальные сети и нейробиология.

Четверг, 23 июня 2022

• 10:00 – 10:30 – Industry Fusion: масштабируемое, open-source решение IIoT для малых и средних предприятий в сфере производства.

Сотрудники Industry Fusion Foundation представят Industry Fusion — решение для создания IIoT с открытым исходным кодом для умных продуктов и заводов, которое позволяет малым и средним предприятиям быть в авангарде новых технологий наравне с большими компаниями.

• 10:30 – 11:00 – Использование VITA 88 XMC+ для PCI Express 5.0 в защищенных вычислительных приложениях

Стандарт VITA 42 XMC обеспечивает связь на популярных платформах cPCI, PXIe и VPX. Новый стандарт VITA 88 XMC+, выпущенный в декабре 2021 года, определяет улучшенные электрические/механические характеристики для приложений XMC. Новый разъем обратно совместим с предыдущим стандартом VITA 42/61. На этом форуме технические эксперты Samtec подробно расскажут о сигналах передачи данных VITA 88 и о критериях проектирования для обеспечения производительности в защищенных вычислениях.

• 11:00 – 12:45 – Встраиваемые ОС и контейнеры

1. Удобные среды сборки с Docker
   «Но это компилируется непосредственно на МОЕЙ машине!» — одно из предложений, которых боится каждый разработчик программного обеспечения. Настройка среды компиляции и сборки со всеми зависимостями достаточно сложный процесс. Благодаря контейнеризации, обслуживание систем сборки проектов стало намного проще. В этом занятии вы узнаете, как создать контейнер Docker для управления зависимостями, как использовать его для повседневного программирования, и как использовать тот же самый контейнер в качестве основы для системы CI/CD.
2. Проблемы и решения при использовании контейнеров во встраиваемых системах
   Контейнеры Docker — очень популярная технология для серверов, и со временем она на удивление близко приблизилась к встраиваемым системам. Одна из основных причин такого поворота заключается в том, что оборудование все чаще выполняет несколько функций одновременно, например обработка изображений, пользовательский интерфейс, сбор данных датчика и так далее. Контейнерезация Docker легко решает эту проблему, добавляя возможность изолировать приложения и библиотеки в разных контейнерах. С контейнерезацией проще обеспечивать интеграцию и развертывание приложений. В комментариях к посту Метеостанция на Banana Pi M64 (Linux, C#, Docker, RabbitMQ, AvaloniaUI) писали, а не является ли использование контейнерезацией это как пушкой по воробья? Нет, в автомобилях уже давно используется.
3. Контейнеризация для встраиваемых ОС для интеллектуальных Edge систем
   По мере нарастания вычислительной мощности аппаратного обеспечения и добавления новых функций, усложняется поиск баланса между работой в режиме реальном времени и критической безопасностью системы, которая требует постоянных обновлений. В этой презентации будет рассказано, как можно решить проблему развертывания и обновления программного обеспечения на широком спектре устройств, от микроконтроллеров до Edge устройств. Эта задача может быть решена за счет использования различных технологий, таких как виртуализация и контейнеризация приложений, на устройствах, работающих под управлением операционных систем реального времени (RTOS), так и под управлением операционных систем общего назначения.

• 13:45 — 15:30 — Bluetooth Mesh

1. Вопросы производительности, масштабируемости и надежности в ячеистых сетях Bluetooth
   С момента своего принятия в 2017 году mesh-сети Bluetooth зарекомендовала себя как очень эффективная и масштабируемая технология. На этом заседании будут освещены важные детали спецификации и реализации, которые способствуют общей масштабируемости и производительности ячеистой сети Bluetooth. Будут объяснены как архитектура устройств, так и варианты конфигурации сети, также будет проанализировано их влияние на общее поведение сети.
2. Bluetooth Mesh: подключение к следующей волне технологии IoT
   Сеть Bluetooth Mesh обеспечивает связь устройств «многие ко многим», которая оптимизирована для создания крупномасштабных сетей устройств. Поскольку это новая сетевая технология по сравнению с другими вариантами, такими как Zigbee и Wi-Fi, важно понимать, что такое Bluetooth Mesh, когда его использовать для конкретных приложений, а также какие существуют преимущества, варианты использования и компромиссы использование сети.
3. Обновления конфигурации узлов Bluetooth Mesh с использованием параллельного метода
   Bluetooth Mesh обеспечивает масштабируемую и безопасную связь для приложений IoT промышленного уровня. В технологии реализованы различные уровни шифрования, которые обеспечивают защиту от различных известных атак. В этом докладе представлена ​​параллельная методология перенастройки узлов без нарушения безопасности Bluetooth Mesh.

16:00 – 17:45 – Тренды встраиваемых ОС

1. Развитие адаптивной платформы AUTOSAR для интеллектуальных транспортных средств
   AUTOSAR разрабатывает новый подход в соответствие со сложными рыночными тенденциями в автомобильной промышленности, такими как обеспечение доступа к сети Интернет в автомобилях, высокоавтоматизированное вождение и связь между транспортными средствами. Результатом работы является интеллектуальная и гибкая инфраструктура SW, которая поэтому и называется адаптивной платформой AUTOSAR.
2. Лучшие практики управления жизненным циклом безопасности транспортных средств
   Современные автомобили состоят из большого набора программных компонентов, которые включают в себя firmware устройств и программ, созданных с использованием стороннего и open-source кода, а также систем «черного ящика». Чтобы усложнить ситуацию, OEM-производители и их поставщики должны соблюдать многочисленные правила, стандарты и внутренние политики кибербезопасности своих юридических групп в отношении лицензий и условий, связанных с программным обеспечением OSS. На этом заседании будут рассмотрены варианты решения этих проблем и соблюдения новых правил, таких как WP.29 R155. В нем будет рассказано, как OEM-производители и их поставщики могут интегрировать «живые SBOM» и управление жизненным циклом безопасности продукта в свою структуру кибербезопасности с процессами, которые начинаются с этапов разработки цепочки поставок и проектирования, через постпроизводство и обновления OTA.