ITRON? Android? Windows Embedded? 〜OS移行のメリットとOS選定のヒントを探る〜【前編】特集・組み込みOS採用事情(2/2 ページ)

» 2011年07月21日 10時53分 公開
[八木沢篤,@IT MONOist]
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Windows Embedded Compact 7の強み

 Compact 7は、最後の“CE”「Windows Embedded CE 6.0 R3」の後継に当たる32ビットCPU用リアルタイム組み込みOSで、マルチコアもサポートしている。また、Internet Explorer EmbeddedやRemote Desktop Protocol、NDIS(Network Driver Interface Specification)などのネットワーク系コンポーネントや、マルチタッチを新たにサポートしたタッチ&ジェスチャ、Silverlight for Windows EmbeddedなどのリッチUI(User Interface)系コンポーネントなど、およそ700以上ものソフトウェアコンポーネントが標準で付属しているため、プロダクトライン開発(派生開発)に適している。また、ITRONにはなかったセキュリティやパワーマネジメントに関する機能も標準で搭載されている。


図6 Windows Embedded Compact 7の特徴図7 Compact 7のセキュリティ機能(一部) (左)図6 Windows Embedded Compact 7の特徴/(右)図7 Compact 7のセキュリティ機能(一部)

図8 Compact 7のパワーマネジメント機能図9 Compact 7のリッチUI (左)図8 Compact 7のパワーマネジメント機能/(右)図9 Compact 7のリッチUI

 このように、ネットワークやUIといった、今、当たり前のように求められる機能を提供するソフトウェアコンポーネントを標準で持っていないITRONと比較すると、コンポーネントが豊富なCompact 7の方が、高機能・多機能なものを短期間で開発することが可能だろう。また、Internet ExplorerやSilverlight、タッチ&ジェスチャといったWindowsで定評のある機能や、Windows系資産との親和性をうまく活用すれば、競合端末との差別化も期待できそうだ。

 では、組み込みシステムでよく求められるリアルタイム性能はどうか。「Windowsだから遅い」というイメージも当然あるだろう。ここではあくまで“参考値”として、Windows Embedded CE6.0 R2環境での割り込み遅延時間、スレッドスイッチング遅延時間を紹介する。まずは、以下の図をご覧いただきたい。

Compact7の性能(参考値):割り込み遅延時間 図10 Compact7の性能(参考値):割り込み遅延時間
Compact7の性能(参考値):スレッドスイッチング遅延時間 図11 Compact7の性能(参考値):スレッドスイッチング遅延時間

 いかがだろうか。この評価環境だと、高速とまではいかないが、遅過ぎて使い物にならないというレベルではないといえるだろう。割り込みの場合、最悪値で10〜20μsec程度、スレッドスイッチングで16〜32μsec程度となった。制約時間内に処理を確実に完了させなければいけないようなハードリアルタイム制御には不向きかもしれないが、コンシューマ機器など、用途によっては許容範囲ではないだろうか。

Windows Embedded Compact 7の注意点

 さて、ここまではCompact 7の強みということで、比較的良い面を中心に紹介してきたが、ここではCompact 7を採用する上での注意点を見ていきたい。

 Compact 7を採用する上での注意点は、大きく3つある。1つは、ハードウェアの制約だ。Compact 7は、x86、MIPS、ARMの32ビットCPUのみをサポートし、かつCPUにMMU(Memory Management Unit)が必須となっている。

 2つ目が、リアルタイム制御の限界だ。先ほどの例にもある通り、μsecオーダーの厳密なリアルタイム制御を要求することは実質不可能である。

 また、豊富な機能を有する半面、フットプリントサイズが大きいという点が3つ目の注意点として挙げられる。OSイメージの最小構成でも約500Kバイトと、1チップマイコンの世界では許容できないサイズがCompact 7では必要となってしまう。つまり、ローエンドなシステムでは、Compact 7は不向きであるといえる。

結論

 ハードウェア性能を十分に確保できるという前提で、ITRON端末を高機能化させたいような場合には、(選択肢の1つとして)豊富な機能による製品差別化、開発効率向上への期待などからCompact 7に移行するメリットは十分にあるといえるだろう。しかし、Compact 7が必ずITRONに置き代わるものだというわけではない。リアルタイム性能、コスト、ハードウェアの制約、機能、生産量など、あらゆる要件を考慮した上で、「やはりITRONの方が向いている」という場合だってあり得る。

 ITRONの弱みがCompact 7の強みであり、Compact 7の弱みがITRONの強みとも取れるため、実現しようとするシステムに何を求めているのか、その要件をきちんと分析した上で、OSを選択すべきである。



 さて、次回【後編】では、安川情報システム 中田佳孝氏の講演を基に、AndroidとWindows Embedded OSとの機能面から見た違いについて紹介し、“OS選定のポイント”について考察したい。(【後編】に続く)

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