Fazit

Der Kern der Arbeit lag in der Untersuchung des Echtzeitverhaltens der Real-time CORBA Implementation TAO unter Linux mit einem RT_ PREEMPT gepatchten Kernel. Hierzu wurde eine geeignete Messumgebung entwickelt und Messungen unter verschiedenen Bedingungen durchgeführt. Es wurden verschiedene echtzeitfähige Switches in die Versuchsumgebung integriert und derren Performance verglichen. Alle durchgeführten Versuche erfüllten bei korrekter Konfiguration aller Komponenten (ACE/TAO, Betriebssystem, Switch) die Erwartungen. Es ist möglich ein 1 kByte großes Prozessabbild garantiert innerhalb 1 ms per Real-time CORBA über Ethernet zu übertragen. Auch in ACE/TAO verschieden priorisierte Aufgaben werden in allen Komponenten entsprechend ihrer Priorität korrekt abgearbeitet.

Zweiter Schwerpunkt wurde auf das Finden einer geeigneten CORBA Erweiterung für in C# / .NET entwickelte Applikationen gelegt. Es wurden verschiedene Ansätze untersucht und mit dem am Besten geeigneten (IIOP.NET) eine Applikation, zur Demonstration der Machbarkeit, entwickelt. Der C# Anteil der verteilten Applikation wurde für die Mono Runtime entwickelt, da in dem bei TRUMPF verwendeten portable .NET Framework dotgnu noch einige von IIOP.NET benötigte Klassen nicht implementiert sind.

Die größte Herausforderung lag in der Konfiguration der an der Real-time Kommunikation beteiligten Komponenten. Harte Echtzeit kann nur garantiert werden, wenn jede Komponente so konifguriert ist, dass die Prioritäten der Aufgaben korrekt bewertert werden.

Es war im Rahmen der Diplomarbeit nicht möglich, den personellen Aufwand abzuschätzen, welcher im Falle eines Einsatzes von ACE/TAO in der TRUMPF Gruppe entstehen würde, da dies sehr stark vom, momentan noch nicht genau bekannten, Einsatzzweck des Frameworks abhängig sein wird. Es kann jedoch gesagt werden, dass nach einer langen Lernphase sehr schnell zuverlässige, verteilte Anwendungen entwickelt werden können.

In weiteren Untersuchungen sollte die Perfomance von TAO Real-time CORBA über Plattformgrenzen hinweg überprüft werden. Für die Kommunikation von mehreren Steuerungen sollte eine Semantik für die Kommunikation via Real-time CORBA entwickelt werden. Als Ansatz könnte, das (noch) nicht hart echtzeitfähige und nur auf den Transport von Messwerten ausgelegte DAIS dienen. Durch die Entwicklung von Bridges sollte die Kompatibilität zu bestehenden Standards, wie zum Beispiel OPC oder CAN bewahrt werden. Eine OPC Bridge sollte von DAIS aus relativ einfach realisierbar sein, da die Semantik der Sprachen identisch ist. Für eine Ankopplung von Real-time CORBA an CAN gibt es ebenfalls Ansätze [Lan].

Diese Diplomarbeit zeigt, dass die Performance und Stabilität von TAO RTCORBA mit Feldbussystemenen vergleichbar ist. ACE/TAO ermöglicht eine schnelle und effiziente Programmierung von objektorientierten Echtzeitapplikationen. Die Real-time Ethernet Kommunikation funktioniert mit Standard TCP/IP Stacks und fast beliebiger Hardware. Einzig bei der Wahl des Switches muß dessen QoS (diffServ) Fähigkeit geprüft werden.

Verschiedene Dienstleiter bieten Support für ACE/TAO. Es besteht die Möglichkeit der direkten Kontaktaufnahme mit den Entwicklern via Mailinglist (comp.softsys.ace).

Es liegt nun an den Herstellern von Steuerungssystemen, sich beim Einsatz von Real-time CORBA auf gemeinsame Schnittstellendefinitionen zu stützen, um eine Kommunikation zu vereinfachen. Aber selbst wenn dies nicht möglich ist und CORBA nur als interne Schnittstelle eingesetzt wird, wird die Integration von neuen Protokollen in die eigene Steuerung stark vereinfacht. So untersuchte auch HP die Integration einer CORBA Schnittstelle in langlebende Geräte (Drucker, Scanner, ...). Denn es sei praktisch unmöglich die ständig wechselnde Protokolle zur Ansteuerung der Geräte, in die Firmware zu integrieren [ShMo04].