Nachgehakt bei Stefan Zintgraf
Auf dem Weg zum Smart Dust
Intel stellte auf der CES in Las Vegas nach Galileo und Edison mit Curie ein drittes Entwicklermodul speziell für Wearables vor – Curie ist dabei kaum größer als ein Hemdknopf. Eignen sich die neuen Module lediglich für den Consumer-Markt oder auch für die industrielle Automation? Stefan Zintgraf, Windows Real-Time- und Embedded-Experte, analysiert die Entwicklung dieser Intel-Chip-Familie.
Stefan Zintgraf ist geschäftsführender Gesellschafter der Acontis Technologies.
© Acontis TechnologiesHerr Zintgraf, wann wurde der Startschuss für die neuen Intel-Module gegeben?
Vor rund eineinhalb Jahren. Damals gelang Intel mit den Bay-Trail-Atom-Prozessoren aus der Silvermont-Mikroarchitekturfamilie ein lang ersehnter Quantensprung: Erstmals ist es damit möglich, das Microsoft-Standard-Desktop-Windows-Betriebssystem auf diesen Prozessoren mit akzeptabler Performance zu betreiben. Diese Atoms sind System-on-a-Chip-Prozessoren – kurz SoCs, wobei alle für ein komplettes System notwendigen Peripheriebausteine mit integriert sind: x86-Multicore-Prozessor – bis zu Quad, Ethernet-Controller, Grafik-Controller, Chipset zum Aufbau eines PCs – alles findet in einem einzigen Chip Platz. Extern werden hauptsächlich nur noch dynamisches RAM und Massenspeicher benötigt – fertig ist der Windows-PC. Und das bei einer Energieaufnahme von 3 bis 10 Watt und Kosten ab 30 US-Dollar.
Wo ist die Verbindung von Bay Trail und den SoCs Galileo, Edison und Curie zu sehen?
Das Moore’sche Gesetz blieb auch nach Bay Trail gültig, so konnte Intel unterhalb der Bay Trails wieder Raum für eine neue Leistungsklasse eröffnen. Diesen Raum füllt Intel mit den Quarks aus. Für den Quark-Chip ist ein Experimentier-Board namens Galileo erhältlich, auch um der bis dahin ARM-dominierten Rasperry-Pi- und Arduino-Bastel-Community etwas entgegenzusetzen. Ein Ready-to-Run-Linux wird von Intel dabei zum freien Download zur Verfügung gestellt.
Rund sechs Monate nach Quark und Galileo brachte Intel einen weiteren historischen 'Wissenschaftler' heraus: Edison. Edison ist ein erstaunliches Bauteil zum Aufbau von – allem Möglichen: eine Dual Core Silvermont-CPU, ein Quark, ein Bluetooth und WiFi-Modul mit 1 GB RAM und 4 GB Flash – alles zusammen auf einem Platinchen in der Größe einer SD-Card. Einzelstück-Bruttopreis 50 US-Dollar.
Unbestätigten Aussagen von Intel-Mitarbeitern auf der CES zufolge, soll der Quark im Edison demnächst mit Viper ausgestattet und parallel zum Bay Trail ablaufen können. Viper ist ein Subset des Echtzeit-Betriebssystems VxWorks der Intel-Tochter Wind River, welches auch für Curie zur Verfügung gestellt und als Open Source Code angeboten werden soll. Ziel ist es, die Inbetriebnahme des Quark-Prozessors zu beschleunigen. Der Quark kann somit die Silvermont-CPU von Peripherie-Aufgaben entlasten.
Curie – die neueste Entwickler-Plattform bietet allerdings nur einen Quark inklusive Bluetooth-Anbindung, also definitiv kein Windows.
Das ist richtig. Allerdings bleibt abzuwarten, wie Microsofts Pläne in Bezug auf Windows für IoT weiter aussehen. Zunächst steht Intels Viper zur sofortigen Umsetzung von Applikationen mit Curie zur Verfügung. 6-Achsen-Accelerometer- und -Gyroscope, Bluetooth, Akku-Lade-Elektronik, 80 KB RAM und 384 KB Flash in Hemdknopfgröße sollen den Einsatz von Curie in Wearables ermöglichen – ein entsprechendes Kooperationsabkommen mit dem Sport- und Bekleidungshersteller Oakley hat Intel in Las Vegas angekündigt.
Wie passt Curie in die industrielle Automation?
Accelerometer und Gyroscope messen Bewegungen. Bewegung ist eines der Hauptanwendungsfelder der Automation. Um Maschinen schnell und genau zu steuern und zu regeln, ist ein möglichst genaues Abbild der physikalischen Wirklichkeit nötig. Heute wird das gelöst, indem man die Positionen der angesteuerten Motorachsen kennt. Das Verhalten der gesamten dahinterliegenden Mechanik – Durchbiegung, Schwingung, Elastizität – bekommt der Regelungstechniker nicht oder nur durch viele indirekte Informationen mit. Man könnte Maschinen also Wearables à la Curie anziehen und bekäme ein wesentlich genaueres Abbild des tatsächlichen physikalischen Verhaltens der Maschine. Ob die in Curie erreichbaren Messgenauigkeiten ausreichen und ob Bluetooth das richtige Kommunikationsmedium für die Industrie ist, ist noch unklar. Aber wir stehen ja auch erst ganz am Anfang eines langen Weges.
... eines Weges, der wohin führt?
… zu Smart Dust: Tausende von kleinen Recheneinheiten, welche reiskorngroß massenhaft irgendwo ein- oder aufgebracht werden und gemeinsam – auch mobil in Bodenfahrzeugen oder Drohnen – ganz neue Aufgaben übernehmen; auch in der Automation. Sensorbasierte Steuerungs-Dezentralisierung auf dem Plant Floor und Services-Zentralisierung in der Cloud lautet die durch Industrie 4.0 ausgegebene Devise.











