Dotaz: Linux pro řízení přístoje/stroje?

[Viktor]

Hraju si s myšlenkou zda už dozrála doba na použití nějaké té univerzální desky s ARM (malina, banan Pi atp.) jako frontend pro řízení přístoje. Pod pojmem přístroj myslím třeba laboratorní pec nebo měřák ne přehrávač v obýváku. A pod pojmem řízení primárně starání se o obsluhu ovládacího dotykového LCD 5" - 7" a komunikaci tj. vestavěný web server , LAN, BT atd.

1.Rychlost nabíhání takové věci a odolnsot proti pruchám. Není problém pokud od zapnutí napájení bude taková věc nabíhat řádově 20s ,ale 60s bych už jako uživatl vnimal jako problém. Kličová je v této otázce spolehlivot musí to přežít ztrátu napájení v jakékoliv fázi činnsoti a návod na recoveny systému nesmí byt nejoblibenější část manuálu každého uživatele. Máte s tímto někdo u výše uvedených desek zkušenosti?

2.Obsluha LCD. Nejde o výkon. Zobrazovat se má nějaká základní grafika, číselná a graficky podaná data, grafy atd. Jde spiše o to, že by si uživatel neměl uvědomit, že "kouka" do počítače s linuxem. Tedy naběhne ta naše aplikace a uživatel na první pohled nevidi "běžné" okno aplikace. Tady je otázka jakou grafickou "knihovnu" použít? Pro Linux sem tam něco píši v C,C++ perlu atd, ale vše konzolové aplikace a tohler zatím šlo zcela mimo mě a nemám přehled,. Potřeboval bych nakopnout správným směrem.

Dik

Odpovědi

[Josef Kufner]

Taková doba na jednu stranu nastala už dávno, na druhou stranu nenastane nikdy.

U takovýchto aplikací je potřeba počítat s tím, že velký operační systém obsahuje spoustu věcí, které se mohou podělat. Proto je potřeba, aby kritické věci byly nezávislé na operačním systému a byly bezpečné už svým návrhem. V případě té pece tam asi budeš chtít tepelnou pojistku, která ji vypne, když se bude přehřívat (ta tam asi už bude vestavěná). Také je rozumné uzpůsobit způsob řízení tak, aby se to nedopadlo opravdu špatně, pokud počítač vytuhne. Například pokud bys softwarově generoval PWM na řízení výkonu pece, tak v případě vytuhnutí máš cca 50% šanci, že nadále pojede na plný výkon.

Další problém velkých operačních systémů jsou latence. Pokud se sejde nějaké nešťastné IO a trocha swapování, tvoje řídící aplikace se může dostat ke slovu až celkem za dlouho. Ve většině distribucí jsou k dispozici RT (real-time) jádra, která dokáží zaručit, že se aplikace s real-time prioritou dostane ke slovu v nějakém definovaném časovém horizontu, byť za cenu trochu nižšího výkonu systému.

Osobně doporučuju oddělit nízkoúrovňovou část na samostatný řadič bez operačního systému a z počítače mu dávat relativně high-level instrukce. To také umožní implementovat bezpečné vypnutí, pokud nepřijde další instrukce v daném intervalu (watchdog). V případě laboratorní pece můžeš k Raspbery Pi připojit Arduino, na to napojit veškerou elektroniku pece a implementovat řízení výkonu a časovač. Počítač si pak může po sériové lince či USB číst teplotu a nastavovat casovač, výkon, požadovanou teplotu, či parametry PID regulátoru obecně. Sofistikovanější řízení můžeš nechat na počítači (teplotní průběhy v čase), ale když se počítač odmlčí, tak ten jednoduchý program v Arduinu bude vědět jak pec bezpečně řídit další minutu než se počítač zas chytne (a když ne, tak ji bezpečně vypne či ztlumí).

Co se týče grafiky, tak na konzoli se vykašli. Nejjednodušší je udělat grafickou aplikaci v Qt – má to i podporu pro embeded zařízení. Nemusíš ke svému GUI spouštět žádný desktop ani window manager, jen nahodíš Xorg a aplikaci necháš zobrazit ve fullscreenu, případně můžeš použít QtWayland. Aby se ti to dobře testovalo, tak si ten fullscreen dej na přepínač, který při vývoji nezapneš.

[Pavel 'TIGER' Růžička]

Nevidím problém, proč by to ty malé destičky neměli zvládnout. Jen to chce vybrat tu správnou. Dostatek RAM, konektorů atd.

1. Rychlost nabíhání záleží nejen na výběru desky, ale i na tom, z jakého média bude nabíhat. Máme různě rychlé karty, máme ssd. To je, co se týče hardware. Nemalý vliv má i OS, který na tom poběží. Alpine Linux se k tomu přímo nabízí.

2. Kombinace Perlu a Qt nemusí být vůbec špatná.

[Want]

Nejsi sice za opicema sto let, ale pár let to bude, protože linux se na tohle už dávno používá.