Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Вторник, 25 июня
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Безопасность сетей Industrial Ethernet

Несмотря на главные преимущества технологии Industrial Ethernet, заключающиеся в ее связности, простоте использования и эффективности, по мере роста подключаемых устройств возникает настоятельная потребность обеспечить безопасность использования этой технологии. Для создания распределенной архитектуры безопасности используется сетевое оборудование и управляющее программное обеспечение.

Wi-Fi и U-SNAP: умные электросети в домах

Развитие промышленных беспроводных сетей и умных электросетей идет рука об руку, или, точнее, от одного устройства к другому. Технология Wi-Fi, уже реализованная во многих домах и смартфонах, позволяет быстро и эффективно установить связь в новом формате U-SNAP.

Современные системы управления движением требуют тесной аппаратно-программной интеграции и гибкости

Такие успехи в плане совершенствования технологии FPGA как появление встраиваемых ядер и более высокая производительность в реальном времени побуждают разработчиков пересмотреть задачи управления движением. Функции, прежде реализованные в программном обеспечении, теперь можно установить в FPGA, чтобы повысить их быстродействие и возможности.

Реклама

По вопросам размещения рекламы обращайтесь в отдел рекламы

Реклама наших партнеров

 

20 марта

Современная технология пользовательского интерфейса для критичных к безопасности приложений

В критичных к безопасности приложениях требуются более надежные, протестированные и унифицированные пользовательские интерфейсы. Чтобы обеспечить надежность их функционирования, требуется исключить подверженный ошибкам этап перевода интерфейса, разработанного с помощью инструментов высокого уровня, в стандартную графическую технологию. Вместо того чтобы применять два и более метода проектирования, создания прототипа и реализации интерфейса, разработчики имеют возможность воспользоваться одной стандартной технологией — Adobe Flash.





Вы можете скачать эту статью в формате pdf здесь.

Скрыть/показать html версию статьи
background image
28
вс#1[март]2010
встраиваемое оборудование
в
критичных к безопасности приложениях требуются более надежные, протестированные и унифицированные
пользовательские интерфейсы. Чтобы обеспечить надежность их функционирования, требуется исключить
подверженный ошибкам этап перевода интерфейса, разработанного с помощью инструментов высокого уровня,
в стандартную графическую технологию. Вместо того чтобы применять два и более метода проектирования,
создания прототипа и реализации интерфейса, разработчики имеют возможность воспользоваться одной стан-
дартной технологией — Adobe Flash.
В период 1985—1987 гг. три человека умерли, а трое других
серьезно заболели от слишком большой дозы радиации в
результате ошибки оператора и сбоя программного обе-
спечения в аппарате лучевой терапии Therac-25. Этот нашу-
мевший случай также свидетельствует о том, какую большую
роль пользовательский интерфейс играет в работе критич-
ных к безопасности систем.
Например, в случае возникновения серьезной ошибки интер-
фейс этого аппарата мог бы выдать сообщение о сбое, за
которым последовал бы код ошибки. Однако ни интерфейс,
ни устройство, ни руководство пользователя не дали рас-
шифровку этих кодов. Более того, оператор мог бы отменить
состояние ошибки, нажав клавишу P на клавиатуре. В резуль-
тате того, что интерфейс позволил оператору пренебречь
предупреждением, доза радиации превысила безопасное
значение. Кроме того, несовершенный интерфейс потребо-
вал выполнить утомительные повторные операции ввода
данных, которые были неправильно обработаны, что и при-
вело к ошибке [1].
Наиболее обсуждаемым вопросом в дискуссиях о системе с
критичными требованиями к безопасности является управ-
ляющая программа реального времени. Но, как показывает
случай с Therac-25, оператор и пользовательский интер-
фейс в той же мере отвечают за безопасность системы.
Парадоксально то, что технология, позволяющая создать
более совершенные пользовательские интерфейсы с кри-
тичными требованиями к безопасности, пришла не с рынка
встраиваемых систем, а с рынка домашних компьютеров и
мобильных устройств.
Технология Adobe Flash начала свою жизнь на Рабочем столе
ПК и в интернете. Поначалу это была веб-технология ани-
мации, затем она превратилась в мощное средство разра-
ботки пользовательских интерфейсов, как например набор
инструментов на базе QNX для проектирования автомобиль-
ной электроники. Более того, инженеры имеют возможность
использовать технологию Adobe Flash Lite, оптимизирован-
ную под среды с ограниченными ресурсами, для реализации
пользовательских интерфейсов на основе Flash во встраи-
ваемых системах. К настоящему моменту производители
внедрили Adobe Flash Lite в более чем 800 млн устройств.
Сильный кандидат
У Adobe Flash имеется много преимуществ: это платформенно-
независимая технология (т.е. она работает во многих опе-
рационных системах); она поддерживает быстрое изго-
товление опытных образцов, повторное проектирование
пользовательских интерфейсов; она стала общепринятым
современная технология
пользовательского интерфейса для
критичных к безопасности приложений
Билл Грэхэм (Bill Graham), менеджер сбыта продукции, QNX Software Systems
языком у разработчиков пользовательских интерфейсов.
Эти качества превратили Flash в сильного кандидата по
созданию пользовательских интерфейсов, критичных к без-
опасности.
Остановимся подробнее на некоторых методических указа-
ниях по проектированию пользовательских интерфейсов,
опубликованных FDA (Управление контроля продуктов и
лекарств США) [2].
Пользовательский интерфейс должен отвечать ожиданиям
пользователя. За основу следует взять опыт работы пользова-
телей с аналогичными устройствами, отвечающими установ-
ленным нормам.
На рабочем столе ПК не должно быть лишних элементов. Все
элементы должны быть упорядочены.
Необходимо, чтобы пользователь четко видел и слышал
поступающие сигналы. В рабочем помещении следует обе-
спечить хорошее освещение и отсутствие шума.
Ярлыки, дисплеи, элементы управления и сокращения долж-
ны соответствовать руководству пользователя и принятым
соглашениям (например, для Power использовать сокраще-
ние PWR).
Необходимо упорядочить элементы управления таким обра-
зом, чтобы избежать возможности их непреднамеренной
активации.
Следует использовать цветовое кодирование, а также кнопки
и ручки управления специальной формы для быстрой пере-
дачи информации; при этом кодирование должно отвечать
общепринятым нормам (например, во многих системах крас-
ный цвет указывает на ошибки, поэтому не следует помечать
тревожную кнопку синим).
Следует предусмотреть обратную связь с пользователем.
Следует правильно указать кнопки сброса, отказа или значе-
ния по умолчанию.
Избавьте оператора от необходимости выполнять сложную
работу или громоздкие расчеты.
Следует избегать применения программного обеспечения,
если имеется возможность реализовать простое аппаратное
решение.
Для вывода критической информации следует использовать
специальные дисплеи или их определенные области. Не
выводите другую информацию в эти зоны.
Технология Adobe Flash отвечает многим из этих требований.
Например, рассмотрим случай, когда необходимо создать
интерфейс, отвечающий пользовательским ожиданиям
и установленным нормам. По своей природе, пользова-
тельские интерфейсы на основе Flash межплатформенно-
совместимы, даже при масштабировании в соответствии с
background image
29
встраиваемые системы#1
сети и интерфейсы
разными размерами экранов. Более того, Flash позволяет
создавать интерактивные интерфейсы согласно нормам для
приложений настольных ПК.
Рассмотрим другой случай — создание понятного, простого и
удобного пользовательского интерфейса. Эту цель трудно
реализовать с первой попытки — разработка интерфей-
са обычно проходит в несколько этапов, прежде чем он
станет интуитивно-понятным. Таким образом, возникает
потребность в средстве быстрого моделирования. Adobe
Flash интегрируется в большинство известных графиче-
ских пакетов проектирования, таких как Adobe Photoshop
или Adobe Illustrator, которые обычно используются в соз-
дании графических элементов пользовательских интер-
фейсов. Кроме того, анимация и визуальное програм-
мирование выполняются с помощью языка ActionScript,
обеспечивающего создание полноценной среды разра-
ботки интерфейса. Все эти достоинства технологии Flash
превращают ее в совершенную платформу моделиро-
вания и позволяют быстрее пройти все этапы создания
интерфейса.
МежплатфорМенная СовМеСтиМоСть
Этап создания прототипа и оценки, на котором разработчи-
ки тестируют интерфейс с операторами, является важным
шагом в создании безопасных систем. Благодаря тому, что
флэш-технология обеспечивает непрерывность межплат-
форменного перехода, у разработчиков имеется возмож-
ность проводить тестирование пользовательского интер-
фейса на настольной системе или на эталонной платформе
еще задолго до установки оборудования. Тестирование поль-
зовательского интерфейса можно выполнить еще на этапе
разработки программных и аппаратных компонентов.
Перевод завершенного проекта интерфейса на рабочее устрой-
ство — следующий важный этап разработки. Обычно гото-
вый проект интерфейса переводят в стандартную графиче-
скую технологию — набор элементов управления окном,
2D-библиотеки или 3D-графику, реализованную в С. Однако
разработчики могут обойти этот длинный, подверженный
ошибкам этап, создав интерфейс с помощью высокоуров-
невых флэш-средств и реализовав его непосредственно во
встраиваемом флэш-плеере. Такой метод разработки спо-
собствует повышению производительности, возможностей
проектирования и простоты использования.
На рисунке 1 представлены две последовательности действий:
первая из них соответствует традиционному методу пере-
вода прототипов пользовательского интерфейса в стан-
дартную графическую технологию, а вторая демонстрирует
ускоренный переход от этапа проектирования к реализации
Flash-технологии.
детерМинизМ и раБота в реальноМ вреМени
По своей природе, технология Adobe Flash не обеспечивает
детерминированную среду программирования, или среду
программирования в реальном времени. Эта технология
использует интерпретированный язык Java, ActionScript,
который работает в виртуальной машине флэш-плеера.
Однако проектировщики системы по-прежнему имеют воз-
можность использовать технологию Flash в критичных к
безопасности системах по следующим причинам:
Встроенные плееры Adobe Flash Lite используют меньшие
ресурсы ЦП и памяти, чем их аналоги для настольных при-
ложений, и специально настраиваются для работы в соответ-
ствующей ОСРВ.
Следуя нескольким простым методическим указаниям по
проектированию, разработчики имеют возможность ограни-
чить ресурсы ЦП и памяти, необходимые для флэш-плеера.
Например, можно свести к минимуму альфа-смешение и про-
зрачность, избежать чрезмерного использования градиентов
и задать минимально приемлемую скорость смены кадров в
анимациях.
Многие встраиваемые ОС, в т.ч. ОСРВ QNX Neutrino, обе-
спечивают разделение временных ресурсов для блока ЦП,
что позволяет ограничить количество памяти и времени ЦП,
которое потребляет флэш-плеер. И наоборот, временное
разделение также гарантирует то, что у флэш-плеера всегда
имеется достаточно памяти и временных ресурсов ЦП, чтобы
быстро среагировать на введенные пользователем данные.
Некоторые ОСРВ обеспечивают простой интерфейс связи
между приложениями Flash ActionScript, запущенными вну-
три флэш-плеера (интерпретирующая среда, работающая не
в реальном масштабе времени) с потоками и процессами
ОСРВ (среда жесткого реального времени). Этот интерфейс
рис. 1. В отличие от традиционных методов, флэш-технология позволяет быстро
перейти с этапа проектирования к этапу реализации
рис. 2. Используя графические слои, можно комбинировать флэш-графику и графику в реальном времени на одном экране
background image
30
вс#1[март]2010
встраиваемое оборудование
при необходимости обеспечивает гибкое назначение функ-
ций уровню обработки в реальном времени. Таким образом,
разработчики могут передавать некритичные функции интер-
фейса в ActionScript.
Графический метод многоуровневого представления позво-
ляет сочетать несколько технологий пользовательского
интерфейса на одном экране (см. рис. 2). Благодаря функции
поддержки, обеспечивающей комбинирование приложений
или разбиение на слои, можно бесшовно объединять флэш-
графику с 2D- или 3D-визуализацией данных с жестким вре-
менным режимом.
Гарантированная производительноСть
Adobe Flash является не только совершенным средством раз-
работки пользовательского интерфейса, но и обеспечивает
гибкое проектирование и реализацию встраиваемых систем.
Благодаря тому, что эта технология поддерживает широко
принятые стандарты пользовательского интерфейса, она с
успехом используется во всех типах устройств. Поскольку
она позволяет создавать прототипы и поддерживает много-
кратное проектирование, разработанные с ее помощью
интерфейсы достаточно хорошо тестируются и просты в
использовании.
Сочетание Flash с планированием и разделением временных
ресурсов современных встраиваемых ОС обеспечивает сво-
евременный отклик критичных к безопасности приложений,
тогда как графическое разделение на уровни позволяет
применять 2D/3D-графику в реальном времени для отобра-
жения критичной информации.
Литература
1. Nancy Leveson. «The Therac-25 Accidents»//http://sunnyday.mit.edu/papers/
therac.pdf.
2. Dick Sawyer. «Do It By Design: An Introduction to Human Factors». Office
of Communication, Education, and Radiation Programs (OCER), U.S. Federal Drug
Administration//www.fda.gov/cdrh /humfac/doitpdf.pdf.
| Новости РЫНКА |
ЭнерГоСиСтеМа тюМенСкой оБлаСти оСнащена СиСтеМой МониторинГа
запаСов уСтойчивоСти
Компания «РТСофт» сдала в промышленную эксплуатацию систему сбора данных для мониторинга запасов устойчивости энергосистемы северных райо-
нов Тюменской области (СМЗУ СРТО).
Система была внедрена с целью повышения максимально допустимых перетоков в электрических сетях и минимизации ограничений нагрузки путем
использования всех возможностей существующих сетей.
Основной функцией системы сбора данных СМЗУ СРТО является измерение и передача параметров электрической сети на верхний уровень диспетчер-
ского управления в режиме реального времени.
Для регистрации параметров электрической сети на подстанциях «Холмогорская», «Аврора», «Тарко-Сале» и «Уренгой» МЭС Западной Сибири были
поставлены регистраторы параметров переходных режимов SMART-WAMS, производства ЗАО «РТСофт», и необходимое оборудование спутниковой связи.
Отличительной особенностью SMART-WAMS является возможность прямого измерения различных параметров электрической сети и разности фаз напряже-
ния между объектами с периодом 20 мс. На ряде подстанций была проведена модернизация системы телемеханики.
Регистрируемые данные передаются по каналам спутниковой связи в программно-технический комплекс расчета запасов устойчивости энергосистемы
Тюменского РДУ, филиала ОАО «СО ЕЭС».
В результате внедрения СМЗУ СРТО стало возможным построение более точной модели единой энергетической системы и оптимальное использование
возможностей существующих сетей.
источник: компания ртСофт
| Новости РЫНКА |
вСтроенный выСокоСкороСтной реГиСтратор раСширяет возМожноСти
плк MitsuBishi ElEctric
Компания Mitsubishi Electric представляет новые модули регистрации данных быстропротекающих процессов для своих контроллеров серий FX3U и
System Q.
Многие задачи автоматизации, традиционно решаемые на программируемых логических контроллерах (ПЛК) подразумевают ведение непрерывной реги-
страции данных. В большинстве случаев данная задача успешно решается при помощи SCADA-систем и их компонентов. Но как вести архив данных удаленной
системы управления, лишенной верхнего уровня? И как регистрировать данные быстропротекающих технологических процессов, когда для регистрации
данных недостаточно быстродействия компьютерных сетей и программных регистраторов? Именно этой цели служат новые модули регистрации данных,
разработанные компанией Mitsubishi Electric для своих контроллеров серий FX3U и System Q.
Решение представляет собой отдельные модули, устанавливаемые на базовое шасси контроллеров System Q или стыкующиеся с дополнительной шиной
расширения контроллеров FX3U. В данные модули устанавливается карта CompactFlash (CF) максимальным объемом 8 Гб (для System Q) или 2 Гб (для FX3U), на
которую ведется запись одного или нескольких параметров технологического процесса с меткой времени в формате CSV, Excel или в специальном двоичном
формате, обеспечивающим компактное хранение данных. При этом регистрация данных может производиться с дискретностью до 1 мс (для System Q)!
При помощи предлагаемого решения возможна как непрерывная регистрация данных, актуальная для удаленных локальных систем управления, напри-
мер, для систем управления необслуживаемыми насосными станциями или распределительными подстанциями, так и регистрация по триггерному событию,
которым может являться как дискретный сигнал, так и выход за пределы допустимых значений одной из контролируемых аналоговых величин. Наличие
режима начала высокоскоростной регистрации данных по событию позволяет использовать данные регистраторы в качестве «черных ящиков» для контрол-
леров, управляющих быстродействующими системами — такими, например, как паровые или газовые турбины, компрессоры и т.д. На таких объектах наличие
встроенного в контроллер регистратора в ряде случаев позволяет упростить и ускорить анализ возникающих нештатных ситуаций, снижая время простоя
агрегата в случае срабатывания противоаварийной защиты.
Модуль-регистратор для контроллеров System Q обладает встроенным портом Ethernet и поставляется с собственной утилитой для конфигурирования
модуля. Данная утилита позволяет задать формат файла Excel, в который записываются данные, настроить время цикла сбора данных, настроить встроенный
в модуль FTP-сервер и службу отсылки сообщений электронной почты, а также производить регулярную (например, ежедневную) выгрузку файлов из модуля
на сервер через встроенный в модуль порт Ethernet. Кроме того, конфигурационная утилита обладает удобной функцией графической визуализации и ана-
лиза собранных данных.
источник: компания Mitsubishi Electric
Оцените материал:

Автор: Билл Грэхэм (Bill Graham), менеджер сбыта продукции, QNX Software Systems



Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать





 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты