sulautetualustat

Sulautetut alustat ovat laitteisto- ja ohjelmistoyhdistelmiä, joissa on tarkoitus suorittaa rajattuja tehtäviä usein reaaliaikaisessa, resurssirajoitteisessa ympäristössä. Niitä käytetään, kun yleiskäyttöiset järjestelmät eivät täytä vaatimuksia suorituskyvyn, viiveen tai koon suhteen. Sulautetut alustat muodostavat autonomisen tai järjestelmäkontekstissa toimivan kokonaisuuden, jossa laitteisto ja ohjelmisto suunnitellaan yhdessä.

Rakenne koostuu tyypillisesti laitteistosta (mikrokontrolleri tai järjestelmäpiiri, muisti, liitännät, anturit sekä toimilaitteet) ja ohjelmistosta (käyttöjärjestelmä tai sen puute, ajurit, sovellukset sekä kehitystyökalut). Usein käytetään todellista aikaväliä vaativia järjestelmiä, eli reaaliaikaisuutta, ja ohjelmisto voi olla bare-metal tai kehittyneempi RTOS-pino.

Tyypiltään sulautetut alustat jaetaan usein mikrokontrolleri-pohjaisiin (MCU), System on Chip - (SoC) -pohjaisiin sekä FPGA- tai hybrideihin ratkaisuihin. Pienissä laitteissa suositaan yksinkertaisia RTOS- tai ei-RTOS-pinoja, kun taas monimutkaisemmat järjestelmät voivat käyttää tyypillisesti laajempia ohjelmistokantoja ja verkko-ominaisuuksia.

Suunnittelussa huomioitavia tekijöitä ovat reaaliaikaisuus ja deterministinen aikakäyttö, virrankulutus, luotettavuus ja pitkä elinkaari, turvallisuus ja päivitettävyys sekä mahdollinen sertifiointi, kuten ISO 26262 autoteollisuudelle tai IEC 61508 teolliseen käyttöön. Tietoturva korostuu verkkoon kytketyissä alustoissa, esimerkiksi turvallinen käynnistys ja suojatut suojakerrokset.

Käyttökohteita ovat auto- ja teollisuusjärjestelmät, kotiautomaatio, lääketieteelliset laitteet sekä monet kuluttaja- ja teollisuussovellukset. Kehitysprosessi liikkuu vaatimuksista arkkitehtuuriin, laitteisto-ohjelmisto-yhteistyöhön, testingiin sekä elinkaaren hallintaan ja toimitusketjun hallintaan.