Napjaink technológia-vezérelt világában hozzászoktunk ahhoz, hogy a telefonunk, számítógépünk vagy épp okostévénk operációs rendszereiről beszélünk. Windows, macOS, Android, iOS – ezek ismerős nevek. Azonban az otthonainkban, sőt, a zsebünkben lapuló eszközökben sokkal több "agyműködés" zajlik a háttérben, mint azt gondolnánk. Olyan operációs rendszerek dolgoznak csendesen, láthatatlanul, amelyekről a gyártók alig beszélnek, és a felhasználók többsége még csak nem is sejti a létezésüket. Pedig ezek a rejtett rendszerek formálják a mindennapjainkat, befolyásolják eszközeink működését és biztonságát. Vessünk egy pillantást ezekre a láthatatlan szoftveres agyakra, amelyek az okosotthonok és a mindennapi kütyük motorjai.
Joy-Con és a japán titok
A Nintendo Joy-Con kontrollerei, amelyek a Switch-hez tartoznak, sokak számára a játékélmény szerves részét képezik. Azt azonban kevesen tudják, hogy ezek a kis eszközök is saját operációs rendszert futtatnak. Egy japán szoftverház, az eSOL 2017-ben egy sajtóközleményben fedte fel, hogy a Joy-Conok belsejében egy μITRON 4.0-kompatibilis valós idejű operációs rendszer ketyeg. Ez a μITRON nem egy letölthető szoftver, hanem inkább egy specifikáció, a Tokiói Egyetem 1984-ben indított TRON projektjének része. Ez a rendszer felel többek között az NFC-funkciókért, mint például az amiibók beolvasásáért, ami egy időérzékeny feladat, és éppen ezért van szükség egy valós idejű operációs rendszerre, amelynek működése kiszámítható. Az eSOL már a Wii U esetében is a Nintendo partnere volt, így nem ez az első eset, hogy technológiájuk a japán óriás termékeiben landol. Érdekesség, hogy a japán beágyazott rendszerek piacán 2016-ban a TRON-családba tartozó rendszermagok részesedése elérte a 60%-ot. Habár a Switch 2 esetében még nem tudni, hogy hasonló megoldást használnak-e, a Joy-Conokban rejlő technológiai réteg egyértelműen rávilágít arra, hogy milyen mélységekben bújnak meg a szoftverek a hardverekben.
Java a zsebünkben: SIM-kártyák és bankkártyák
Ha valaha is gondolkodtunk azon, hogy mi hajtja a SIM-kártyánkat vagy a bankkártyánkat, a válasz valószínűleg meglepő: Java. Igen, jól olvasta, a Java Card technológia, amely nem egy konkrét termék, hanem specifikációk összessége, virtuális gép definícióval és futásidejű környezettel, évente közel hatmilliárd eszközön kerül bevetésre. Globálisan 30-50 milliárd okoskártya futtathat Java Card alkalmazásokat. A SIM-kártyánk, az érintésmentes bankkártyánk, sőt, akár a személyi igazolványunk vagy útlevelünk is egy apró chipen futó Java virtuális gépet tartalmazhat. Ez a technológia teszi lehetővé, hogy a mobiltelefon-szolgáltatók vezeték nélkül küldjenek új funkciókat a SIM-kártyánkra, vagy hogy egyetlen kártyán több alkalmazás is elférjen anélkül, hogy egymást befolyásolnák. Az izoláció kulcsfontosságú, hiszen a különböző felek (például bank és tömegközlekedési vállalat) alkalmazásai egy chipen belül, egymástól elkülönítve működhetnek.
A Samsung mosógépek titka és a Bosch más útja
Az okosotthonok rohamosan terjednek, és ma már nem csak telefonok vagy tévék futtatnak komplex szoftvereket. A Samsung például a Tizen operációs rendszert használja okostévéiben és Family Hub hűtőszekrényeiben. Azonban a kijelző nélküli IoT eszközeiben, mint a mosógépek vagy porszívók, a TizenRT fut. Ez egy 2015-ben TinyAra néven indult projekt, amely a NuttX kernelt használja, és kifejezetten alacsony erőforrásigényű (2MB RAM alatti, 16MB flash alatti) Cortex-M és Cortex-R processzorokra optimalizálták. A Samsung 2017 óta építi be háztartási gépeibe. Érdekes módon a NuttX képezi a Xiaomi Vela platformjának alapját is, amely a Xiaomi IoT termékeinek jelentős részét lefedi. Ez azt jelenti, hogy egy Samsung mosógép és egy Xiaomi hőmérséklet-érzékelő között bizonyos szinten közös az eredet, ami a rejtett szoftverek világában egyáltalán nem ritka.
A Bosch viszont egészen más utat jár. Sok háztartási gépe egyáltalán nem használ operációs rendszert. Ehelyett csupasz fémre épített mikrokontrollereket találunk bennük, mint például a Freescale MC9S12Q128 16 bites mikrokontroller vagy a PIC18F24J10. Ezeket a lapokat egy speciális, D-Bus-2 nevű protokoll köti össze, ami semmiben sem hasonlít a Linux rendszerekből ismert D-Bus-hoz. Ez a háromvezetékes rendszer (föld, tápellátás és adat) ellenőrző összegeket és ütközésérzékelést is tartalmaz. Azonban az internetre csatlakoztatott Bosch készülékek, mint például egy vezeték nélküli mosógép, már egy saját fejlesztésű, BSH Embedded Linux Platform nevű operációs rendszert futtatnak, amelynek egyes részei a Buildroot projektbe is bekerültek. Ez rávilágít arra, hogy a konnektivitás megjelenésével azonnal szükségessé válik egy komplexebb szoftveres alap.
Íme egy összefoglaló a rejtett operációs rendszerekről:
- μITRON 4.0: Valós idejű operációs rendszer, a Nintendo Joy-Con kontrollereiben található, NFC funkciókat kezel.
- Java Card: Specifikációk összessége, amely SIM-kártyákon, bankkártyákon és személyi azonosítókban fut, lehetővé téve több alkalmazás biztonságos futtatását.
- TizenRT: A Samsung IoT eszközeiben, például mosógépekben és porszívókban található, a NuttX kernelre épül, és alacsony erőforrásigényű.
- NuttX: A TizenRT alapja, és a Xiaomi Vela platformján keresztül számos Xiaomi IoT eszközben is megtalálható.
- eCos: Az 1990-es évekből származik, a Broadcom DOCSIS chipjei használják, valószínűleg ott van az internetszolgáltató routere és az internetkapcsolatunk között.
- HNDRTE: A Broadcom saját operációs rendszere, a Wi-Fi chipekben fut, a MAC és MLME rétegeket kezeli a gazda operációs rendszer előtt.
- Fuchsia: A Google saját fejlesztésű operációs rendszere, a második generációs Google Nest Hub-ban fut, felváltva a korábbi Cast OS-t.
- MINIX 3: Az Intel Management Engine-ben található, amely az Intel processzorokhoz tartozó, különálló vezérlő, és függetlenül fut a PC fő operációs rendszerétől.
A számítógépek mellett tehát az okosotthonaink tele vannak rejtett, csendesen működő operációs rendszerekkel, amelyekről alig tudunk. A SIM-kártyáktól a háztartási gépeken át a játékkonzolokig, ezek a "néma" rendszerek bonyolult hálózatot alkotnak, alapjaiban határozzák meg a mindennapjainkat. Ahogy az okoseszközök száma és komplexitása növekszik, úgy válik egyre izgalmasabbá, hogy milyen láthatatlan "agyak" dolgoznak a háttérben, és hogyan alakítják át a digitális életünket. Az "okos" jelző ma már nem csak a látható felületet jelöli, hanem azt a mélyebb, szoftveres réteget is, amelyről a felhasználók ritkán szereznek tudomást.
Bővebb információért és az okoseszközök legújabb trendjeiért látogasson el a telefonok.hu oldalra!