8 abril 2014 IFEMA Madrid spain.ni.com/nidays. spain.ni.com

Transcripción

1 8 abril 2014 IFEMA Madrid /nidays 1

2 NI Linux Real-Time Fabio Mussi Systems Engineer - CLA

3 Agenda Introducción al nuevo CompactRIO 9068 Características HW Arquitectura Zynq Rendimientos NI Linux Real-Time: Características básicas Conectividad Configuración y administración de aplicaciones NI Linux Real-Time: Características avanzadas Seguridad LabVIEW y la integración de código de terceros Soporte para programación C/C++ Administración de paquetes: OPKG Soporte 3

4 El sistema CompactRIO rediseñado Sistema de diseño de NI LabVIEW Programación con los módulos LabVIEW Real-Time y LabVIEW FPGA Aplicaciones LabVIEW por puertos existentes Ultra robusto Rango de temperatura -40 a 70 C 50 g de impacto y 5 g de vibración 4 Alto rendimiento y transferencia Procesador Dual-Core ARM 667 MHz FPGA Xilinx Serie 7 con 85k celdas lógicas 16 canales DMA FIFO para streaming de datos Comunidad y reutilización de código Sistema operativo NI Linux Real-Time Integración de aplicaciones y librerías existentes Desarrollo, depuración y descarga en código C/C++

5 Nuevo valor de la arquitectura hardware CompactRIO Procesad or FPGA E/S E/S E/S especial RAM Almanc. AXI Bus entre la FPGA y el procesador Tasa de transferencia de 300 MB/s Procesador de 667 MHz Dual-Core ARM Cortex-A9 Algunos periféricos enrutados a través de la FPGA FPGA Artix-7 con 85K celdas lógicas DSP con 220 Slices Procesador ARM AXI Artix-7 FPGA Periféricos 5

6 NI CompactRIO programado con LabVIEW crio-9002 crio-9004 crio-9072 crio-9074 crio-9075 crio-9076 crio-9012 crio-9014 crio-9024 crio-9025 crio-9081 crio-9082 crio

7 Rendimiento multinúcleo con el crio-9068 Aplicaciones de control Un núcleo para el código crítico, los otros para el resto Introducción a LabVIEW Real-Time Symmetric Multiprocessing (SMP) Procesamiento de calidad Balance de carga entre núcleos Especificar el conjunto de CPUs disponibles para el balance de carga automático en LabVIEW Real- Time Transferencia de datos de aplicación Arquitecturas Productor/Consumidor Aproveche LabVIEW para un enfoque intuitivo de la programación multinúcleo 11

8 Uso del procesador Comparación de rendimientos crio-9074 crio-9068 crio-9074 Comparación de aplicación de control 11% 72% 0% 20% 40% 60% 80% 100% Uso del procesador Comparación de tarea de transferencia de datos 46% 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Comparación de aplicaciones complejas crio % 0% 20% 40% 60% 80% 100% Uso del procesador crio-9074 Frecuencia del ciclo (Hz) crio-9068 El crio-9068 tiene 4 veces el rendimiento de un sistema CompactRIO similar con 8 ranuras. 13

9 C/C++ Aplicaciones y librerías de la comunidad Sistema Linux Operativo Operating NI Linux System Real-Time 14

10 Soporte de LabVIEW para NI Linux Real-Time OS El módulo de LabVIEW 2013 Real-Time soporta el desarrollo, el depurado y la descarga de aplicaciones a el sistema operativo determinista NI Linux Real-Time OS Los usuarios familiarizados con Linux desbloquean el vasto ecosistema LINUX en el nuevo controlador CompactRIO Reutilice el código C/C++ en las aplicaciones desarrolladas con LabVIEW Real-Time en el controlador CompactRIO rediseñado Libertad en Conectividad Flujo de diseño ampliado enlabview para la creación de servicios web abiertos Transferencia de datos segura con WebDAV Interfaz de red mejorado 15

11 Sistema operativo NI Linux Real-Time Por qué Linux? Soporte de arquitecturas CPU diversas (ARM, x86, etc) Ofrece mejor seguridad No ligado a fabricante, sin propietario Gran ecosistema Inversión de NI Fiable, rendimiento de tiempo real Mantenimiento y administración futura de NI Fiabilidad de tiempo real CON la facilidad de uso/ecosistema de un SO de propósito general 16

12 NI Linux Real-Time: Características Básicas

13 Transferencia de archivos: WebDAV Protocolo industrial estándar Administración de archivos en dispositivos remotos vía HTTP Acceso seguro a archivos Autenticación Encriptación Soportado por todos los SOs y navegadores de red Nueva API de LabVIEW para acceso programático 25

14 Transferencia de archivos: FTP no seguro Ningún servidor FTP no seguro se instala por defecto en los sistemas NI Linux Real-Time El servidor FTP no seguro puede ser manualmente instalado para la compatibilidad Se debe acceder con usuario anónimo Tiene privilegios en la raíz similar a los crio actuales 26

15 NI-Auth y la integración de NI Linux Real-Time Toda autenticación de usuarios es a través de NI-Auth Utiliza el interfaz Web para administrar usuarios Integración PAM Los usuarios en NI-Auth son usuarios de Linux El administrador es superusuario Si la contraseña del administrador se pierde, el dispositivo debe ser reseteado a estado de fábrica Se ha de contactar con NI 27

16 Secure Shell (SSH) Se habilita a través del MAX y/o interfaz web Se puede usar como una consola Se puede usar para transferir archivos Permisos basados en usuario SFTP Las credenciales están sincronizadas con NI-Auth (Interfaz web) 28

17 Nuevo y consistente menú derecho en MAX e Interfaz web 33

18 Actualizaciones del sistema en NI Linux Real-Time Se puede llamar directamente a Set Image de los dispositivos NI Linux Real- Time Habilita a los dispositivos para cargar la imagen Las imágenes pueden extraerse de redes de trabajo o de memorias USB Especifica metadatos adicionales cuando se crea una imagen RT (título, versión, descripción) Lista negra de máscaras con imagen de sistema* Globales: * y? Coincidencia de caracteres: [abc] 34

19 Administración de Bit Files de FPGA Actualización y borrado de bitfiles de FPGA en dispositivos NI Linux Real-Time de forma programática desde el MAX y la web 36

20 NI Linux Real-Time: Características Avanzadas

21 Seguridad en NI Linux Real-Time SSL habilitada por defecto Se puede instalar programáticamente el software a través de SSL Se pueden usar claves públicas para SSH La comunicación HTTPS es la única posible Se puede apagar la versión HTTP del servidor web del sistema Tablas IP* disponibles para montar el firewall VPN abierto* disponible para montar una VPN *No soportado por ingenieros de aplicaciones. Requiere experiencia. Sin API de LabVIEW 38

22 Interactuar con el código en NI Linux Real-Time A/Desde LabVIEW 1. Call Library Function Node 2. Llamadas a System Execution 3. Comunicación con Localhost Más allá de LabVIEW 1. Init scripts para inicializar en el arranque 2. Cron para ejecución periódica 3. Programas SSH habilitados por red 39

23 Integración flexible de software Procesador de tiempo real FPGA E/S modulares Reutilización de código Integración de aplicaciones y librerías existentes Desarrollo, depuración y descarga de código C/C++ Uso a elección de Eclipse u otro entorno Ventaja del ecosistema de Linux Interoperación con la FPGA programada en LabVIEW Hardware programable Descarga de código crítico de decisión a la FPGA Precisión de temporización fiable para control o procesamiento Logra alta velocidad y alta precisión de E/S Uso de programación gráfica para aprovechar la tecnología FPGA sin ser experto en HDL 41

24 Eclipse para el CompactRIO-9068 Elección de C y/o LabVIEW para programar el procesador LabVIEW FPGA requerido La API interfaz de C de la FPGA da acceso a la FPGA desde C El instalador facilitado incluye Eclipse y su Compilador Disponible en ni.com/downloads Subsistema de procesamiento Estructura de la FPGA ARM A9 ARM A9 LabVIEW API Interfaz FPGA de Host C para Interface FPGA 42

25 Qué es Eclipse? Entorno de desarrollo gratuito originariamente para desarrollo Java Entorno de desarrollo de facto para desarrollo embebido Actualizado con herramientas para desarrollo y depuración en C/C++ Toolkit de desarrollo Eclipse C/C++ (CDT) Administración de dispositivos/explorador de sistemas remotos Nota: NI facilita el instalador para Windows No es necesaria la utilización de Eclipse 43

26 API de interfaz C de la FPGA Habilita las aplicaciones C/C++ para interactuar directamente con VIs compilados de LabVIEW FPGA en dispositivos RIO Ha de ser descargado junto con el instalador de Eclipse Soporta Lectura/escritura a controles e indicadores por nombre Transferencias de datos por DMA Interrupciones por espera y confirmación NO es un interfaz para RSI o Scan Engine. 44

27 Experiencia Eclipse para C/C++ en NI Linux Real- Time Desarrollo remoto, depuración y descarga Descarga Desarrollo con LabVIEW FPGA (Windows) CompactRIO/myRIO 1. Desarrollo de VIs con LabVIEW FPGA, compilación de bitfile y generación de API de C. 2. Desarrollo y construcción de aplicación con C/C++ la API de C generada y depuración. 3. Descarga de la aplicación y bitfile construidos y ejecución. 46

28 Elementos para la opción de desarrollo de C/C++ LabVIEW FPGA API de interfaz de C de FPGA Entorno de desarrollo C/C++ Desarrollo, depuración, descarga Compilador cruzado para el crio-9068 Compilador compatible con armv7a NI facilita: Mentor Graphics Sourcery G++ Lite para ARM GNU/Linux (GCC 4.4.1) 47

29 Acceso a la comunidad Linux: Package Manager Qué es el package manager? Conjunto de herramientas de software para instalar, actualizar, configurar y eliminar aplicaciones Similar a App Store, VIPM, etc. El CompactRIO-9068 se envía con el package manager pre-instalado llamado opkg No reemplaza al MAX Aceso a cientos de aplicaciones en la comunidad Linux 48

30 Aprovechando la comunidad Linux Habilita el acceso OPKG a repositorios Descarga y configura aplicaciones si es necesario Utiliza el System Execution VI, Call Library Function Node o comunicación con localhost para interactuar Bases de datos Seguridad Reutilización de código Conectividad Raima IPTables C/C++ NTP MySQL OpenVPN Shell Scripts SNMP PostgreSQL fail2ban Python IPv6 50

31 Política de soporte Soporte limitado a usuario Equivalente a código C de terceros con Call Library Nodes en el ordenador de sobremesa No hay soporte para cambios en el kernel Ud. Puede conseguir el código fuente abierto del kernel de NI Linux Real-Time mandando un correo electrónico a licensing@ni.com Sea libre para innovar y explorar Puede restaurar la configuración de fábrica sin mandarlo a reparar 51

32 Recursos clave Comunidad Linux Real-Time Tutoriales Documentación Discusiones en foros ni.com/linux Enlaces a whitepapers Usos embebidos y de sobremesa 52

33 Preguntas?

34 Síganos durante y después de NIDays es.linkedin.com/in/nispain facebook.com/nispain91 twitter.com/ni_spain 54