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Betriebssysteme

Die meisten PC-basierenden Bildverarbeitungssysteme nutzen Microsoft Windows als Betriebssystem. Die Vielzahl an verfügbaren Entwicklungswerkzeugen, viele Entwickler und eine Schnittstelle, die vielen Anwendern bekannt ist, machen Windows zu einer einfach einsetzbaren Plattform ...

Windows

Die meisten PC-basierenden Bildverarbeitungssysteme nutzen Microsoft Windows als Betriebssystem. Die Vielzahl an verfügbaren Entwicklungswerkzeugen, viele Entwickler und eine Schnittstelle, die vielen Anwendern bekannt ist, machen Windows zu einer einfach einsetzbaren Plattform. Gleichzeitig ist diese Vertrautheit mit dem System jedoch auch ein Nachteil der Plattform, da Nutzer eines Windows-basierten Bildverarbeitungssystems einfach zusätzliche Software installieren können oder die Settings ändern können. Standard Windows ist ebenso korruptionsanfällig, wenn es nicht korrekt heruntergefahren wird, daher sollten unterbrechungsfreie Stromversorgungen verwendet werden, wenn die Gefahr von Leistungsabfällen besteht.

Traditionell war Windows ein Desktop- und Server-Betriebssystem, das erhebliche Systemressourcen benötigt. Seit Windows 7 sehen wir eine Reduzierung der minimal notwendigen Hardwareanforderungen, die Embedded-Version des Betriebssystems ist nun viel einfacher zu konfigurieren und ermöglicht die Entwicklung von sehr kompakten Geräten. Mit Windows 10 wird es eine neue Version mit dem Namen IOT (Internet of Things) geben, mit der dann extrem kompakte Systeme für Embedded-Anwendungen möglich sind.

Windows Embedded

Windows Embedded ist eine Spezialversion des Betriebssystems, die es OEMs ermöglicht, kundenspezifische Varianten aufzusetzen, bei denen nicht benötigte Komponenten entfernt und zusätzliche Features eingebaut werden können. Obwohl diese Version schon seit Jahren verfügbar ist, war sie immer sehr schwierig einzusetzen, da viele Teile in Abhängigkeit zu anderen Modulen standen. Seit Windows 7 gibt es jedoch Verbesserungen, die es ermöglichen, diese Konflikte zu umgehen. Die Zeit für die Entwicklung eines Spezialsystems ist damit auf ein Niveau gesunken, das diesen Ansatz auch für geringere Stückzahlen wie der Bildverarbeitung interessant macht.

Alle PC-Systeme von STEMMER IMAGING sind nun mit Windows Embedded verfügbar und beinhalten Dienstprogramme, um das System so zu konfigurieren, dass die Beschränkungen des Standardsystems aufgehoben werden. Unser Standard Windows Embedded Disk Image basiert auf einer Windows-Vollversion und der folgenden Zusatzfunktionalität.

  • Disk Write Filter

Dadurch können Teile der Festplatte so gesperrt werden, dass alle Settings, die während der Anwendung verändert wurden, nach einem Neustart nicht mehr vorhanden sind. Eine übliche Einstellung sperrt das Betriebssystem und alle Install Files, so dass nur die Anwendungsparameter, die Logfiles und Bildspeicherbereiche für einen Schreibzugriff zur Verfügung stehen. Dadurch werden zwei Probleme gelöst: Im Falle eines Stromabfalls gibt es keine Gefahr für Crashs mit Plattenkorruption und zweitens können Anwender nichts am System verändern.

  • Tastaturfilter

Windows beinhaltet eine Vielzahl von Tastenkombinationen wie z.B. Ctrl/Alt/Del für einfache Zugriffsmöglichkeiten oder den Start einer Anwendung. Indem diese Kommandos ausgefiltert werden, kann der Anwender nicht mehr darauf zugreifen und der Rechner erscheint nicht mehr als Windows-System.

  • Logo beim Systemstart

Mittels dieser Option kann das Windows-Logo beim Systemstart entfernt und durch ein kundenspezifisches Logo ersetzt werden.

  • Verstecken des Windows-Menüs

Windows Embedded ermöglicht es, das Shell-Programm, das normaler-weise das Windows-Menü startet, durch ein eigenes Menü, beispielsweise für eine Bildverarbeitungsanwendung, zu ersetzen. In diesem Fall sieht der Windows-PC dann nicht mehr wie ein solcher aus und verhält sich auch nicht mehr so. Nun steht ein dediziertes Bildverarbeitungssystem zur Verfügung, das gegen unsachgemäße Nutzung und plötzlichen Spannungsabfall geschützt ist. Mit unserem speziellen WindowsEmbedded-Integrationsservice setzen wir derartige Funktionalitäten entsprechend Ihrer Anforderungen um.

  • Expertenkonfiguration

Standardmäßig installieren wir alle Komponenten des Betriebssystems, da dies eine Kompatibilität mit den meisten Windows-Anwendungen ermöglicht. Bei Verwendung von Windows Embedded ist es möglich, Komponenten des Betriebssystems zu entfernen, um die Performance des Rechners zu erhöhen und um Speicherplatz, Platten- und ProzessorRessourcen zu reduzieren. Unser Integrationsteam erstellt das Setup Ihres PCs exakt nach Ihren Anforderungen.

  • STEMMER IMAGING Integriertes Dienstprogramm

Um die Konfiguration und Wartung der oben beschriebenen Systeme zu vereinfachen hat STEMMER IMAGING ein Dienstprogramm entwickelt, das maximalen Schutz bei gleichzeitig maximaler Flexibilität bei der Nutzung von Windows Embedded ermöglicht.

Die beim Systemstart übliche Windows Shell wird durch ein Dienstprogramm ersetzt, das im Hintergrund läuft. Diese Utility kann eine Reihe von Programmen wie z.B eine Bildverarbeitungsanwendung automatisch starten. Der Start dieser Utility erfordert die Eingabe einer Tastenkombination oder einen Befehl aus der Bildverarbeitungsanwendung heraus. Eine Pin-Kombination sichert den Zugriff auf das System. Wenn der Code eingegeben wird erscheint ein Menü wie das Folgende, das es ermöglicht, spezielle Features ein- oder auszuschalten und somit das System von einem normalen PC auf ein geschütztes Kundensystem umzustellen. Diese Utility kann auf Anfrage bei unseren EmbeddedWindows-PCs voreingestellt werden.

Linux

Linux ist die Basis für eine Vielzahl von kommerziellen Betriebssystemen wie Mac OS und wird auch in einer Vielzahl von Embedded-Geräten verwendet. Beim Einsatz von Open Source-Versionen liegt der Vorteil in der Offenheit und der Kostenfreiheit. Der Nachteil liegt eindeutig in der geringeren Anzahl an Entwicklern, die mit Linux arbeiten, sowie in der Tatsache, dass aufgrund der Offenheit des Systems ein besonderes Augenmerk auf die Sicherstellung der Versionskontrolle gelegt werden muss.

Unserer Erfahrung nach wird Linux häufig für Anwendungen eingesetzt, bei denen kein PC, sondern eine ARM-basierte intelligente Kamera eingesetzt wird, oder aber für Anwendungen mit großen Stückzahlen und massivem Preisdruck.