Die App-Ökonomie hat die Software-Industrie gewaltig durcheinandergewirbelt. An die Stelle von riesengroßen, teuren Monsterprogrammen mit unüberschaubarem Funktionsumfang sind kompakte, eher simpel gehaltene Apps getreten, meist zu Preisen zwischen 1 und 10 Euro. Das alte Lizenzmodell „einmal kaufen, für immer besitzen“ wird verlassen. Jetzt steht der Dienst im Mittelpunkt, der über ein Subskriptionsmodell abonniert wird. Ein solches Geschäftsmodell probiert der Embedded-Software-Hersteller Wind River auch mit seinen neuesten Betriebssystem-Sprösslingen aus. Die Software und die Entwicklungswerkzeuge sind kostenlos. Erst mit der Nutzung beginnt das Geldverdienen. Das Echtzeit-Betriebssystem VxWorks von Wind River kann auf eine fast 30-jährige Geschichte zurückblicken und dient zur Steuerung von zeitkritischen Abläufen. Seit 2005 pflegt Wind River auch eine eigene Linux-Distribution für Embedded-Geräte, die vorwiegend auf den Bereich Telekommunikation abzielt. Mit dem Aufkommen des Internets der Dinge gibt es nun aber Geräte, für die beide Betriebssysteme nicht so recht passen. In diese Lücke stoßen die Betriebssystem-Derivate 'Rocket' und 'Pulsar Linux'.

Mini-Betriebssystem für Sensoren

Rocket ist ein Echtzeit-Betriebssystem für Mikrocontroller, bei dem zwischen einem Nanokernel und einem Microkernel gewählt werden kann. Vor zwei Jahren hatte Wind River mit dem 'VxWorks Microkernel Profile' eine stark reduzierte Version von VxWorks auf den Markt gebracht. Der Rocket Microkernel löst das VxWorks Microkernel Profile nun ab beziehungsweise ist seine Fortführung unter anderem Namen. Die Minimalkonfiguration des Microkernel benötigt nur 8 KB Speicher; beim Einsatz des Rocket Nanokernel, der kaum mehr als ein Scheduler ist, sind es gar nur 4 KB. Praxisrelevant sind die Speichergrößen kaum, denn für reale Anwendungen werden auch Funktionen benötigt.

Bei IoT-Geräten insbesondere ein Kommunikationsprotokoll, das Pufferspeicher für Nachrichtenpakete braucht. Am Ende ist ein Speicherbedarf von 150 KB für eine tatsächliche Applikation mit TCP/IP-Protokoll realistisch. Rocket zielt zum Beispiel auf Sensoren, die eine Messgröße überwachen und Daten in die Cloud senden.

Linux für Gateways

Pulsar ist eine kompakte Linux-Distribution auf Yocto-Basis, die im Binärformat etwa 250 MB benötigt. Mit ein paar Zusatzpaketen werden rund 300 MB erreicht – für ein Linux-System relativ wenig. Pulsar wird vom "großen Bruder" Wind River Linux abgeleitet und dient als Betriebs-Software für Multifunktionsgeräte oder kleinere Gateways.

Beide Betriebssysteme, Rocket und Pulsar, wird es für Intel- und ARM-Prozessorsysteme geben. Der Quellcode von Rocket ist unter Apache-2-Lizenz als Open Source verfügbar. Für den Zugriff auf den Pulsar-Quellcode braucht der Programmierer eine kommerzielle Wind-River-Linux-Lizenz und das Build-System von Wind River. Das ist aber laut Wind River weder nötig noch gewünscht – hier kommt das neue Geschäfts- und Entwicklungsmodell ins Spiel: Der Entwickler soll mit dem Quellcode überhaupt nicht in Berührung kommen. Beide Betriebssysteme werden in binärer Form kostenlos abgegeben. Die Binaries entwickelt Wind River in Kooperation mit Prozessorherstellern, die die Entwicklungskosten mittragen. Dadurch braucht der Entwickler kein Board Support Package mehr und die gesamte Hardware-/Software-Integration entfällt.

Der Nachteil: die Auswahl an Prozessormodulen ist recht übersichtlich. Für den Anfang sind gar nur zwei Plattformen wählbar: ein Minnowboard Max (Intel-Atom-Architektur) mit Pulsar Linux und ein Galileo-Board der zweiten Generation – Arduino-kompatibles Modul mit Intel-Quark-Prozessor. Außerdem soll demnächst noch das Freedom Board K64F von NXP mit einer Kinetis-MCU mit ARM-Cortex-M4-Kern hinzukommen.

Zwei neue Betriebssysteme von Wind River: Das extrem schlanke 'Rocket' zielt auf Sensorknoten. 'Pulsar' ist für Gateways, deren Aufgabe darin besteht, die Sensordaten in die Cloud weiterzureichen.

© Wind River

Ohne Cloud läuft nichts

Für den Entwickler sind die Betriebssysteme für diese Mikroprozessor-Boards zunächst kostenlos und auch die übliche Entwicklungsumgebung, Wind Rivers Workbench, wird nicht benötigt. Stattdessen registriert sich der Entwickler für einen Zugang in der 'Wind River Helix Cloud' und entwickelt dort seine Apps. Die Entwicklungsumgebung wird also als Cloud-Dienst zur Verfügung gestellt – ebenfalls kostenlos. So soll es möglich sein, binnen zehn Minuten mit der Software-Entwicklung für eines der unterstützten Boards zu beginnen – auch ohne Hardware, denn die Helix Cloud enthält auch einen Simulator, der das gesamte Prozessor-Board nachbildet. Der Software-Test findet ebenfalls in der Cloud statt. Über eine gesicherte Verbindung gelangt das Software Image dann auf die Ziel-Hardware. Das Prozessor-Board im Zielgerät hat dazu einen speziellen Agenten, der für die Verwaltungsfunktionen und Software Updates des Gerätes sorgt.

Mit dieser ersten Inbetriebnahme hat die Wind River Cloud nun aber keineswegs ausgedient. Sie soll den gesamten Lebenszyklus des Geräts begleiten. Der Entwickler kann mit Hilfe der Wind-River-Dienste in der Cloud Geräte verwalten, Updates verteilen und den Anwendern Speicherplatz für das Hochladen von Daten, Rechenkapazität und Algorithmen für Auswertung und Analyse sowie Webseiten für die Präsentation zur Verfügung stellen. Dieser Produktiveinsatz ist dann auch der Punkt, ab dem es nicht mehr kostenlos ist. "Hier wollen wir am Erfolg teilhaben", sagt Alexander Damisch, Senior Director IoT Solutions bei Wind River.

Mit diesem Geschäftsmodell entfallen hohe Anfangsinvestitionen in Service-Verträge und Entwickler-Lizenzen. Dafür ist die Auswahl bei den Zielsystemen eingeschränkt. Zielgruppen sollen "Maker" und Integratoren sein, bei denen nicht die Hardware, sondern die App beziehungsweise der Dienst im Mittelpunkt steht. Damit setzt Wind River eher auf innovative Start-ups, die schnell eine Idee ausprobieren wollen und denen die Anpassung der Hardware an die Anwendung nicht so wichtig ist. Wenn sich dann herausstellt, dass eine Idee durchschlagenden Erfolg hat und Geräte in Millionenauflage produziert werden sollen, wird man immer noch das volle Repertoire der Entwicklungswerkzeuge lizenzieren können, um die passgenaue Software für eine kundenspezifische Hardware zu erstellen.