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Peter Rasmussen und Thomas Dörfler leiten gemeinsam das Entwicklungshaus Embedded Brains in Puchheim bei München.
Das Team des Entwicklungsdienstleisters Embedded Brains in Puchheim bei München.
Die Computer des europäischen Teleskops Herschel werden mittels des Open-Source Echtzeitbetriebssystems RTEMS gesteuert.

Bereits seit über 20 Jahren sind sie im Embedded-Entwicklungsfeld tätig. In dieser Zeit konnten die Diplom-Ingenieure der Elektrotechnik Peter Rasmussen und Thomas Dörfler in den verschiedensten Anwendungsfeldern viel Erfahrung sammeln. Vor acht Jahren gründeten sie ihr Unternehmen Embedded Brains. Die beiden Ingenieure spezialisierten sich auf maßgeschneiderte Soft- und Hardwareentwicklungen für leistungsstarke Single- und Multicore-Systeme, die genau auf die Kundenbedürfnisse zugeschnitten sind und sich sehr einfach erweitern lassen. Bis hin zur Serienreife und anschließenden Fertigung kann der Kunde begleitet werden, sofern dies gewünscht ist. Themen wie Abkündigungen von Bauteilen, Weiterentwicklungen, technische Fertigungsprobleme, Erweiterung der Testtiefe und mehr gehören ebenfalls zum Dienstleistungsprogramm. Das breite Netz an Kooperationspartnern, das zu diesem Zweck über die Jahre aufgebaut wurde, ist dabei sehr von Vorteil.

Entwickelt werden die Lösungen auf Basis des freien Echtzeit-Betriebssystems RTEMS (Real-Time Executive for Multiprocessor Systems). Im Embedded-Bereich ist Stabilität gefragt, sowohl auf der Hardware-, der Software als auch auf der Betriebssystemseite. Die Produktlebenszyklen sind wesentlich länger als im PC-Bereich. Die Branche wird jedoch immer dynamischer. Betriebssysteme kommen und gehen. Firmen werden gegründet, aufgekauft, ändern ihre Ausrichtung und so weiter. „Durch die Entscheidung für ein Betriebssystem, auf dem die gesamte Software fußt, begibt man sich in eine große Abhängigkeit. Bei vielen Firmen aus dem Embedded-Umfeld herrscht deshalb oftmals noch große Unsicherheit“, so die Erfahrungen von Dörfler und Rasmussen.

Ganz andere Möglichkeiten als eine klassische Closed-Source-Lösung bietet hingegen die quelloffene Systemplattform RTEMS. Sie stützt sich auf eine weltweite Entwickler- und Support-Community und wird in Europa von Embedded Brains betreut. Das Echtzeit-Betriebssystem steht unter einer industriefreundlich modifizierten GPL 2 (General Public License). Das heißt, Weiterentwicklungen müssen an die Community zurückgegeben werden. „Änderungen an Treibern oder am Kernel müssen veröffentlicht werden. Zwar gibt es immer wieder Bedenken gegenüber diesem Prinzip. Werden jedoch Verbesserungen und neue Funktionalitäten in das System eingebracht, wird dieser Code auch von mehreren Personen getestet, verwendet, geprüft, in die Codebasis integriert und gepflegt. Wünscht ein Anwender nach einiger Zeit ein Upgrade auf die aktuelle Betriebssystemversion, sind sämtliche Änderungen und Verbesserungen bereits enthalten. Jedoch besteht bei Anwendungen, die auf Basis von RTEMS entwickelt worden sind, keine Veröffentlichungspflicht. Diese Applikationen können daher problemlos unter einer kommerziellen Closed-Source-Lizenz vermarktet werden“, so Dörfler.

RTEMS, das Anfang der Neunziger auf den Markt kam, zeichnet sich unter anderem durch seine Kompaktheit aus. „Es hat einen sehr kleinen Footprint, der bei 20 bis 25 kByte liegt“, erläutert Rasmussen. „Darüber hinaus ist es sehr gut skalier- und für den jeweiligen Anwendungsfall erweiterbar.“ Aufgrund seiner Zuverlässigkeit eignet es sich auch bestens für Anwendungen, die für hohe Sicherheitsanforderungen nach der IEC-Norm 61508 oder dem US-Standard DO-178 B der Luftfahrtbehörde FAA zertifiziert sind. Deshalb wird RTEMS häufig für unbemannte Weltraummissionen eingesetzt. Jüngstes Beispiel ist das europäische Teleskop Herschel, das von der European Space Agency (ESA) am 14. Mai 2009 in den Weltraum geschickt wurde. Es beendete seinen erfolgreichen Einsatz, nachdem das Helium zum Kühlen der Messinstrumente wie geplant nach drei Jahren verbraucht war. Mit einem 3,5 Meter messenden Hauptspiegel gilt es als besonders leistungsstark. Mehr als 35.000 wissenschaftliche Beobachtungen hat das Teleskop mit Kameras und Instrumenten inzwischen festgehalten. Herschel blieb noch für einige Zeit mit seinen Bodenstationen und der ESA-Einsatzzentrale in Darmstadt in Funkkontakt, um nach dem Ende des kühlenden Heliumvorrats einige letzte technische Tests umzusetzen. Inzwischen wurde das Teleskop auf eine langfristig stabile Umlaufbahn um die Sonne befördert. Die beiden wichtigsten Computer an Bord, die Command and Data Management Unit (CDMU) und der Attitude Steuerrechner (ACC) gehören zur RUAG Space Management Unit (SMU). Gesteuert werden die CDMU und ACC unter anderem mittels des Open-Source-Echtzeitbetriebssystems RTEMS 4.5.0.

Seit sieben Jahren befindet sich der Standort von Embedded Brains in Puchheim. Für den nächsten Entwicklungsschritt war ein Umzug in größere Räumlichkeiten erforderlich. Aus diesem Grund hat man sich für modernere Geschäftsräume entschieden. Seit Ende 2012 stehen 320 m2 für Soft- und Hardware-Entwicklung, Vertrieb und Buchhaltung zur Verfügung. Die neuen Räume in der Dornierstraße bieten mehr Arbeitsplätze sowie zusätzliche Möglichkeiten, zum Abhalten von Seminaren und Trainings. Man will jedoch nicht zu schnell, sondern organisch wachsen, Schritt für Schritt, um flexibel zu bleiben und auch in Zukunft rasch und unbürokratisch auf spezifische Kundenwünsche reagieren zu können.