Integration von Virtualisierung in robusten Embedded-Systemen

SYSGO und Kontron kooperieren, um ein validiertes Board Support Package einzusetzen, das Computer-Hardware und Echtzeit-Virtualisierungssoftware kombiniert. Diese technische Integration konzentriert sich auf die Bereitstellung einer sicheren Grundlage für sicherheits- und missionskritische Anwendungen in den Bereichen Verteidigung, Transportwesen und Industrieautomatisierung.

Operative Herausforderungen und Zusammenarbeit
Systementwickler stehen bei der Integration komplexer Hardware und Software für raue Betriebsumgebungen vor erheblichen strukturellen Herausforderungen. Sie benötigen strikte Sicherheit und Cyber-Resilienz, ohne den physischen Platzbedarf des Systems zu erhöhen. Um diesen operativen Anforderungen gerecht zu werden, arbeitet SYSGO mit Kontron zusammen, um einen integrierten Technologie-Stack bereitzustellen. Diese Kooperation kombiniert die Embedded-Computing-Hardware von Kontron mit der Virtualisierungs- und Separationssoftware von SYSGO. Dies ermöglicht es Entwicklern, Workloads zu konsolidieren und den Integrationsaufwand der Plattform für sicherheitskritische Systeme zu reduzieren.

Technische Lösung und Verantwortlichkeiten
Die technische Architektur basiert auf der robusten VPX-Steckkarte Kontron VX3060, die Intel Core-Prozessoren der 11. Generation nutzt. Kontron stellt die physische Hardwareplattform bereit, während SYSGO PikeOS liefert, das sowohl als sicherer Hypervisor als auch als Echtzeitbetriebssystem fungiert. Das validierte Board Support Package (BSP) deckt wichtige Hardware-Schnittstellen ab, darunter Ethernet, UART, Wärmesensoren, Spannungsüberwachungssensoren und Massenspeicher. Die Architektur unterstützt optionale Sicherheitsintegrationen wie Trusted Platform Module (TPM) und Secure Boot, um eine strikte Trennung zwischen kritischen Echtzeitfunktionen, Middleware und Anwendungsumgebungen wie Linux aufrechtzuerhalten.

Einsatz und Implementierung
Der physische Einsatz der kombinierten Plattform erfolgt in robusten Embedded-Computing-Umgebungen, wie den HARAKAN-F2-Systemen, in die die VX3060-Karte integriert ist. Während der Implementierungsphase nutzen Systemintegratoren das validierte BSP, um PikeOS direkt auf der Kontron-Hardware zu konfigurieren und auszuführen. Die sofortige Verfügbarkeit dieser vorkonfigurierten Hardware-Schnittstellen verkürzt die Software-Inbetriebnahmephasen (Bring-up-Phasen) und bietet einen standardisierten Ausgangspunkt für den Aufbau zertifizierter Embedded-Architekturen.

Anwendungen und Anwendungsfälle
Diese Embedded-Computing-Technologie wird direkt in anspruchsvollen operativen Märkten eingesetzt, die robuste Plattformen erfordern. Die funktionalen Anwendungsfälle umfassen die Konsolidierung mehrerer Anwendungen mit unterschiedlichen Kritikalitätsstufen auf einer einzigen Hardwareplattform. Die Anwendung dieser Architektur stabilisiert die Trennung von Workloads und ermöglicht effiziente Mixed-Criticality-Operationen in Umgebungen, die rauen physischen Bedingungen ausgesetzt sind, während gleichzeitig die Anforderungen an die Plattformintegrität gewahrt bleiben.

Ergebnisse und erwartete Auswirkungen
Die Integration der Virtualisierungssoftware auf der VPX-Plattform reduziert die Systemkomplexität, die Größe, das Gewicht, den Stromverbrauch und die gesamten Lebenszykluskosten für Entwickler. Durch die Bereitstellung eines einheitlichen europäischen Technologie-Stacks beschleunigen die Unternehmen die Markteinführungszeit für zertifizierte und sicherheitskritische Systeme. Zu den Vorteilen der Integration erklärt Sébastien Vitre, Produktmanager bei Kontron: „Durch die Erweiterung der PikeOS-Unterstützung auf die VX3060 bieten wir Entwicklern eine validierte Hardware- und Softwareplattform, die den Integrationsaufwand reduziert und eine schnellere Bereitstellung sicherer und gemischtkritischer Anwendungen ermöglicht.“ Hinsichtlich der technologischen Kombination merkt Carsten Beck, Partner Management bei SYSGO, an: „Gemeinsam bieten wir Kunden einen europäischen Technologie-Stack, der robuste Hardware, fortschrittliche Virtualisierung, Echtzeitfähigkeiten und Sicherheitsfunktionen kombiniert, die für Embedded-Systeme der nächsten Generation erforderlich sind.“

Bearbeitet von Maria Brueva, Redakteurin für Induportals – angepasst durch KI.

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