Małe i elastyczne europejskie rozwiązanie informatyczne na potrzeby ery cyberfizycznej
Nadchodzi era cyberfizyczna, w której ludzie znacznie częściej będą wchodzić w interakcje z systemami i Internetem, dzięki czemu domy, biura, fabryki i samochody staną się inteligentniejsze. Wyzwaniem jest uczynienie tych systemów szybszymi, tańszymi i bardziej energooszczędnymi, tak aby aplikacje i usługi pozostały innowacyjne i dostępne. Finansowany ze środków UE projekt AXIOM miał na celu sprostanie tym wyzwaniom naukowym i technologicznym poprzez opracowanie nowych architektur oprogramowania/sprzętu dla CPS. „CPS muszą reagować w czasie rzeczywistym, zapewniać wystarczającą moc obliczeniową do przydzielonych zadań, zużywać jak najmniej energii, umożliwiać skalowanie dzięki modułowości, pozwalać na łatwe programowanie oraz wykorzystywać istniejące standardy przy minimalnych kosztach”, mówi koordynator projektu prof. Roberto Giorgi. Często wyposażone w funkcje sterowania, monitorowania i gromadzenia danych, CPS muszą spełniać zasadnicze wymogi, dotyczące na przykład bezpieczeństwa, prywatności i niemal zerowego zużycia energii, a także ograniczeń w zakresie rozmiaru, użyteczności i możliwości adaptacji. W projekcie AXIOM zdefiniowano prostą, ale skuteczną architekturę, która może być potencjalnie wdrażana w systemach CPS. Będzie ona zawierać nie tylko klasyczne komponenty systemu wbudowanego i oferować możliwość połączenia z Internetem, ale także pozwalać na łatwe tworzenie systemów CPS z dwóch lub więcej płytek bez konieczności zmiany narzędzi programistycznych. Mała i elastyczna Platforma ma kilka zalet w porównaniu z istniejącymi systemami. Płytka o wymiarach 10x15 cm może być powielana w ramach systemu i łatwo programowana. „Naszym celem jest zapewnienie większej wydajności lub nadmiarowości poprzez proste dodawanie większej liczby płytek AXIOM”, wyjaśnia prof. Giorgi. „W dużym mieszkaniu do sterowania inteligentnym domem mogą być używane dwie takie płytki, natomiast w większym budynku może być ich dziesięć. Podobnie, skalowanie liczby płytek jest możliwe, gdy wymagana jest prostsza lub bardziej zaawansowana forma monitoringu wideo”. Płytka może pracować na oprogramowaniu open source i łatwo wchodzić w interakcje z systemami cyberfizycznymi. Platforma może być zasilana przez zasilacz podobnie jak laptop, zużywając mniej niż 20 W przy pełnej prędkości. Więcej płytek można łatwo połączyć za pomocą niedrogich kabli USB-C, bez konieczności stosowania innych zewnętrznych komponentów. Bardziej inteligentne domy i życie Systemy CPS są coraz częściej stosowane we wszelkiego rodzaju artefaktach – takich jak systemy transportowe, samochody, fabryki, szpitale, biura, domy mieszkalne, miasta i urządzenia osobiste – które są dzięki temu bardziej inteligentne , energooszczędne i wygodne. Jak twierdzi prof. Giorgi, AXIOM doskonale sprawdza się w tym zakresie. Zespół poszukuje obecnie partnera do komercjalizacji zoptymalizowanego modelu opartego na płytce koncepcyjnej, który można ekonomicznie wdrożyć na większą skalę. „Zaprojektowaliśmy prawdziwą płytkę sprzętową i oprogramowanie, aby umożliwić użytkownikom budowę konkurencyjnego i innowacyjnego systemu o niewielkich rozmiarach, małej mocy, łatwej rozszerzalności i łatwej programowalności”, podsumowuje prof. Giorgi. „To cechy, które trudno znaleźć w innych systemach”. Projekt AXIOM wpisuje się w działania UE na rzecz wzmacniania europejskiego przemysłu, jak również eksploracji nowych rynków. Dzięki temu obywatele i przedsiębiorstwa zyskają szeroką gamę innowacyjnych zastosowań i usług.
Słowa kluczowe
AXIOM, tablica, system cyberfizyczny, era cyberfizyczna, architektura oprogramowania/sprzętu
