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automazioneoggi appunti
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Windows CE
ha ancora molto
da dire
A dieci anni dal lancio sul mercato, la piattaforma
per soluzioni di automazione industriale risponde
alle esigenze dell’industria moderna
MARCO SERGIO
a nascita di Windows CE risale all’ormai della casa di Redmond, Windows CE vanta una serie di
lontano 1996, anno in cui il nuovo sistema caratteristiche che lo rendono ideale per l’impiego in setoperativo venne creato con l’obiettivo di tori specifici. In particolare, questo sistema operativo è
fornire una piattaforma leggera, modulare, basato su un’architettura a strati, di concezione modulare.
stabile, real-time e a basso costo per solu- Questa caratteristica si traduce, immediatamente, nella
zioni di automazione industriale e per l’impiego in possibilità di semplificare in modo radicale la capacità di
ambienti esistenti come auto, mucomunicazione tra i singoli eleletti, dispositivi embedded. Grazie
menti di cui è composto. Una proa un sistema operativo a 32 b, speprietà completata dalla possibilità
cificatamente indirizzato alle apdi rimuovere o aggiungere moduli
plicazioni embedded, Windows
che lo costituiscono, in funzione
CE ha da allora trovato posto,
della necessità e dell’applicazione
soprattutto nel mercato statunitenche si desidera realizzare.
se, in una vasta gamma di oggetti
consumer: dalle console per viGrandi capacità,
deogiochi ai telefoni ‘intelligenti’,
poche risorse
dagli handheld ai set-top box teleProprio queste caratteristiche renvisivi. Malgrado questa capacità, il
dono Windows CE particolarmenrisultato commerciale è stato da
te adatto ai dispositivi palmari, sia
sempre inferiore alle aspettative al
per utilizzo ludico sia per impiepunto che a tre anni dal lancio, si
ghi professionali. Queste soluziostimava fossero stati venduti circa
ni, a differenza dei PC o dei note778 mila dispositivi CE. Un numebook, dispongono, infatti, di poro ben lontano rispetto alle cento
tenzialità necessariamente limitamilioni di copie fatte registrare da Windows CE viene utilizzato in una
te, sia per quanto riguarda la mesistemi operativi come Windows vasta gamma di oggetti consumer:
moria a bordo, sia per l’autonomia
NT e 95/98. Anche se i numeri dalle console per videogiochi ai telefoni delle batterie. La disponibilità di
‘intelligenti’, dagli handheld ai set-top
appaiono meno entusiasmanti, ri- box televisivi
un’architettura realmente modulare, con la possibilità di istallare
spetto ad altre fortunate proposte
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Windows CE è particolarmente adatto ai dispositivi
palmari, sia per utilizzo ludico sia per impieghi
professionali
solo le componenti effettivamente necessarie, consente di
ottimizzare le risorse e, quindi, di evitare qualsiasi ‘spreco’ che potrebbe rivelarsi limitativo per un apparecchio
portatile. La capacità di ottimizzare lo sfruttamento delle
caratteristiche hardware del sistema su cui è stato installato non deve, però, indurre nell’errore di ritenere che
questo sia un sistema operativo di ‘basso profilo’ o che
non garantisca la capacità di supportare adeguatamente i
processi industriali o produttivi per i quali viene impiegato. Basta infatti scorrere le API per scoprire che si tratta di
un subset di WIN 32, arricchito con altri subset come
Visual Basic, Java e ActiveX. Nella sua evoluzione
Windows CE.NET 5.0, definito dalla stessa Microsoft ‘un
sistema operativo in tempo reale’, è inoltre in grado di
supportare oltre 1400 API WIN 32 consentendo così agli
sviluppatori di sfruttare una vasta gamma di risorse di
programmazione, tool e documentazione già disponibili e
facilmente impiegabili. Del resto non possiamo dimenticare che Windows CE è stato espressamente concepito
per supportare i microprocessori a 32 b delle più recenti
generazioni: Mips, PowerPC, SH-3, SH-4, ARM (compreso StrongARM) e Pentium.
potenti, possiede, infatti, le caratteristiche necessarie ai
programmatori per sviluppare, mettere a punto e debuggare in modo rapido e veloce le proprie soluzioni.
Questa possibilità risulta ulteriormente valorizzata dalla
capacità, offerta da Windows CE.NET, di supportare
l’ambiente visuale gratuito embedded Visual C++ e
Microsoft Visual Studio .NET. In questo modo è possibile fornire un ambiente completo di programmazione che
permette di sviluppare servizi web e applicazioni per
Microsoft .NET Compact Framework. Inoltre, proprio
grazie a questi tool, gli sviluppatori sono in grado di creare rapidamente una serie di smart design che fanno funzionare le applicazioni richieste dai più moderni device
proposti sul mercato. Nel tempo gli sviluppatori hanno,
quindi, mostrato un crescente apprezzamento per le qualità che caratterizzano Windows CE. Così, partendo da un
sistema operativo destinato quasi esclusivamente al settore degli handheld PC, Microsoft Windows CE si è progressivamente affermato anche come piattaforma ideale
per creare una serie di dispositivi embedded definiti di
tipo ‘non PC’.
Quando si dice real-time
Quello che vogliono...
gli sviluppatori
L’insieme di queste capacità mette a disposizione degli
sviluppatori tutte le caratteristiche del sistema operativo e
dei tool di sviluppo. CE.NET, il successore di CE 3.0 che
combina un sistema operativo in tempo reale con tool
La fortuna di Windows CE, in ambito industriale, è legata anche alla sua capacità di coniugare un’interfaccia semplificata con prestazioni integrate real-time. Il sistema
operativo, infatti, è multithread e dotato di capacità di
multitasking di tipo preempitivo, in grado di gestire le
priorità. Inoltre il codice, interamente a 32 b, realizzato a
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partire da un subset delle API WIN 32, risulta effettivamente ROMable. Tale codice è quindi in grado di girare
direttamente dalla ROM, evitando, così, di dover eseguire
il bootstrap da disco e, di conseguenza, di ricorrere a un
sistema basato su un disco fisso. Il vantaggio immediato
di una simile caratteristica si traduce, come è facilmente
intuibile, nella possibilità di realizzare apparecchi sempre
più piccoli e più robusti, in quanto il disco fisso è uno dei
componenti più difficili da proteggere, soprattutto quando
il sistema deve operare in ambienti ostili come quelli che
contraddistinguono il mondo industriale. Inoltre, la com-
includere nel proprio device. In particolare, per gli apparecchi dotati di schermo e dispositivi di input (come i
Pocket PC e gli SmartPhone), è prevista una serie di servizi sfruttabili dal codice delle applicazioni. Fra questi
vale la pena di ricordare Active Template Library, una
libreria C++ disegnata per creare ActiveX sotto forma di
EXE o DLL contenenti componenti COM. A questi si
aggiungono tre livelli di supporto alle applicazioni basate
su COM. Il primo, denominato semplicemente COM,
supporta esclusivamente oggetti free-threaded in-process
e richiede da 100 a 200 KB di memoria. Full COM, di
contro, può essere paragonato a
quanto troviamo in NT 4.0 SP5:
richiede 700 KB di memoria ed è in
grado di supportare tutti i modelli di
threading, oltre a garantire Automation e chiamate in-process e
out-of-process.
Infine, il livello Dcom Remote
Access offre le medesime caratteristiche di Full COM, alle quali
aggiunge il supporto Remote COM
e Automation. Le novità più interessanti dell’ultima versione di
Windows CE sono, infine, completate da Message Queuing che supporta, oltre ai protocolli basati su
TCP, il trasporto dei messaggi attraverso Http e fornisce un’estensione
Soap per definire un protocollo
reliable end-to-end.
CE.NET, il successore di CE 3.0, combina un sistema operativo in tempo
reale con tool potenti
pleta scalabilità del sistema lo rende adatto alle applicazioni embedded, soprattutto quando devono confrontarsi
con i limiti fissati dalla disponibilità di risorse. Proprio i
sistemi embedded necessitano, tipicamente, di una serie
di dispositivi di comunicazione. Un’esigenza che Windows CE soddisfa in modo efficace, anche perché si tratta di un sistema operativo multitasking con scheduling di
tipo preempitivo, in grado di rispondere efficacemente
anche alle chiamate di I/O.
L’ultima evoluzione
A dieci anni dalla sua ideazione, Windows CE appare
ancora capace di evolversi per rispondere alle moderne
esigenze del settore. La novità più recente è rappresentata da Windows CE 5.0. Come le versioni precedenti,
anche questa è destinata all’automazione industriale e
costituirà la base su cui realizzare i nuovi Pocket PC e
SmartPhone. Gli sviluppatori possono infatti contare su
una serie di opzioni che semplificano la scrittura delle
applicazioni. L’ormai scontata modularità del sistema
operativo permette, ad ogni produttore, di scegliere in
assoluta libertà i componenti del sistema operativo da
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E l’affidabilità?
Per chi è abituato a utilizzare gli
applicativi Office firmati da Microsoft e, purtroppo, conosce bene la sequenza di tasti alt
+ ctrl + canc, parlare di Windows induce a pensare a un
sistema tipicamente instabile e poco affidabile. In realtà,
l’affidabilità della piattaforma realizzata da Microsoft per
il settore industriale risulta notevolmente elevata. Anche
perché, spesso, i problemi di instabilità del sistema sono
causati dalla presenza, su medesimo computer, di un
numero crescente di programmi che possono entrare in
conflitto fra loro provocando un progressivo decadimento
delle prestazioni.
Questi problemi, invece, non si riscontrano in ambito
industriale e, in particolare, sulle macchine dedicate che,
come indica il nome, vengono impiegate solo per un
determinato scopo e non patiscono i problemi indotti dall’introduzione di altri applicativi.
Tutto questo, ovviamente, non esclude la possibilità che i
bachi possano mettere in crisi la stabilità del sistema.
Tuttavia, grazie alla diffusione di Windows CE, impiegato nei settori più disparati, le problematiche vengono
conosciute e risolte tempestivamente da Microsoft che
mette a disposizione le patch necessarie per far fronte a
eventuali problemi.
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