Ethernetistä yritetään kovaa vauhtia tehdä teollisuuden universaalia protokollaa. tämän takia tekniikkaan on tehty laajennuksia, joiden avulla se sopii esimerkiksi reaaliaikasovellusten ohjaamiseen, esitti Analog Devicesin sovellusinsinööri Joachim Pressner ECF23-tapahtuman esityksessään.

Jos ajatellaan perus-Ethernetiä, aikakriittisiä ominaisuuksia kutsutaan TSN-laajennuksiksi Time Sensitive Networksing). TSN-standardissa on protokollia, joiden avulla verkon laitteet on mahdollista synkronoida muutaman mikrosekunnin ikkunassa. – Tällöin kaikilla laitteilla on sama aikaperusta.

TSN:ssä on tietoisuus ajasta, mutta Pressnerin mukaan vielä tärkeämpää on liikenteen muokkaus (traffic shaping), jossa datapaketit syötetään ensin puskuriin ja sitten verkkoon sarjassa.

- TSN-verkossa on kahdeksan erillistä puskuria ja kahdeksan kytkintä lähtöporttiin. Edistyneillä algoritmeilla voidaan priorisoida paketteja eri jonoissa. Tämä mahdollistaa deterministisen latenssin, jossa jokaiselle jonolle voidaan asettaa tiettyjä kaistanleveyksiä eli käytännössä näin toteutetaan reaaliaikaisuus, Pressner selvensi.

Ethernetin TSN-määritykset on standardoitu IEEE:ssä eri alastandardeilla. Aikasynkronointi on määritelty standardissa IEEE802.1AS-2020, dataliikenteen hallinta (ajastus, liikenteen muokkaus, jonostaminen, jne.) ns. QoS-standardissa 802.1Q. Teollisuudessa tärkeä redundanssi on määritelty standardissa 802.1CB. Se määrittelee esimerkiksi, miten kehyksiä lähetetään uudestaan.

Tärkeä standardi on 10BASE-T1L, joka määrittelee yhden parikaapelin ominaisuudet Ethernet-siirtotienä. Kaista on 10 megabittiä sekunnissa, linkki yltää jopa kilometrin päähän ja liitin on RJ45-liitintä yksinkertaisempi 2- tai 3-nastainen liitin.

- T1L-standardin ideana on, että parikaapelissa korvataan kaikki nykyiset kenttäväylät niin, että Ethernet-kommunikaatio onnistuu verkon viimeiseen solmuun asti.

https://etn.fi/images/ecf/ecf23-presentations/ADI-ECF_2023.pdf

ECF23 Analog Devices presentation
https://www.youtube.com/watch?v=gWXr66K7UsM&t=36s

SMARC on yksi sulautettujen suunnittelujen tämän hetken suosituimmista tietokonemoduuleista, mutta sillä on eduistaan huolimatta puutteita. Näitä korvaamaan markkinoille on tulossa uusi OSM-moduuli, sanoi Avnet Embeddedin myyntijohtaja Tiitus Aho ECF23-tapahtuman teknisessä esityksessään.

Tietokonemoduulien historia alkoi oikeastaan vuonna 1992, kun PC-104 tuotiin markkinoille. Ensimmäinen todellinen pieni korttistandardi oli SMARC 2.0 vuonna 2016, joka paikkasi vuonna 2008 esitellyt Qsevenin puutteita nastoituksessa ja toiminnoissa.

SMARC on ehkä suosituin tänään ja viime vuonna valmistunut OSM sen piirilevylle juotettava seuraaja. – Standardit kehittyvät koko ajan uusien tarpeiden ja uusien väylien kehityksen myötä.

Sulautettuja sovelluksia voi kehittää joko piiritasolla (chip down) tai moduulin pohjalta. – Komponenteista suunnittelemalla voi päästä halvemmalla, mutta moduulin mukana ostaa paljon muutakin: valmiin suunnittelun ja ohjelmistuen, ja tuen tuotteen koko elinkaaren ajaksi. Moduuli on myös turvallisempi ratkaisu silloin, kun komponenteista on pulaa, Aho korosti.

- SMARC on luottokortin kokoinen moduuli, jossa liitin varmistaa, että kaikki on paikallaan. Myös jäähdytys on standardoitu. Suunnittelija voi itse valita joko X86- tai Arm-pohjaisen moduulin ja ajaa sitä samalla alustalla. Moduuleja on tarjolla lukuisilta isoilta valmistajilta, kuten NXP, Renesas, Texas Instruments, Intel ja AMD.

SMARC-standardilla on kuitenkin rajoituksensa: ei voi käyttää tehokkaimpia prosessoreja. Myös pakko käyttää 314-nastaista SMARC-liitintä on rajoitus. Moduulilla ei voi myöskään ajaa sovelluksia, jotka vaativat enemmän tilaa.

- Näitä puutteita korvaamaan on kehitetty OSM eli Open Standard Module. Standardissa on neljä eri kokoa: 0, S, M ja L. OSM-moduulin alla voi myös olla komponentteja, minkä takia standardi sisältää myös spacer-kortin, jolla moduuli voidaan nostaa hieman irti emolevystä.

Mitä suunnittelijan pitäisi tehdä, jotta esimerkiksi odottamaton pula kriittisistä komponenteista ei aiheuttaisi myöhästymisiä projektiin? Ciklumin suunnittelija David Gustavik nosti esiin keinoja, joilla ongelmia voi ratkoa.

Vaikka yrityksellä olisi kuinka hyvä suhde komponenttitoimittajaan, sekään ei välttämättä takaa saatavuutta, mikäli markkinoilla tulee ongelmia. – Autoteollisuuden ongelmien pitäisi todistaa, että edes suurimmat puolijohdetoimittajat pysty ratkaisemaan kaikkia ongelmia, David Gustafik sanoi.

Yksi tärkeimmistä keinoista on dokumentaatio. – Kunnollinen dokumentointi on suunnittelijan paras ystävä. Pelkkä piirikaavio ei riitä, koska se ei välttämättä kerro päättelyä, joka kuhunkin komponenttivalintaan johti.

Gustafikin mukaan suunnittelijan pitäisi aina dokumentoida, mitä tietty osa tai komponentti tekee, miksi juuri tietty komponentti valittiin projektiin ja miten se suhteutuu muuhun osaan suunnittelua. – Yksi keino on valmistaa kirjastot niin, että vaihtoehtoinen komponentti on aina mukana joko piirikaavio tai materiaalilistauksessa (BOM).

ECF23 Ciklum keynote
https://www.youtube.com/watch?v=63-ZVQpy9go

Kyberhyökkäyksistä on tekoälyn ansiosta tulossa liian helppoa. Ja erittäin vaarallista. Phishing-hyökkäys voidaan jo nyt luoda tekoälyn avulla ilman, että kehittäjän tarvitsee kirjoittaa riviäkään koodia, kertoi Check Pointin tietoturva-asiantuntija Jarno Ahlström Embedded Conference Finland -tapahtuman keynote-puheessaan.

- Kun OPenAI:n ChatGPT 4 tuli ulos maaliskuussa, jotkut jo kysyivät, olemmeko päässeet AGI-tasolle. Mielestäni emme. Datasarjat ovat puolitoista vuotta vanhoja, joten se ei tiedä mitään sen jälkeen. Se ei myöskään voi opettaa itseään pidemmälle.

Sanfranciscolaisella OPenAI:lla on muitakin työkaluja. DALL-E generoi kuvia tekstistä hyvin tehokkaasti. Codex osaa täydentää ohjelmistokoodia, koska se on koulutettu 54 miljoonasta Github-koodivarannosta. Marraskuussa 2022 esitelty ChatGPT oli kuitenkin se, joka räjäytti pankin. Ja tämä kaikki tapahtui vain kahdessa vuodessa.

ChatGPT:tä voidaan käyttää hyviin, mutta ikävä kyllä myös haitallisiin tarkoituksiin. Ahlström demosi, miten ChatGPT:tä voidaan pyytää laatimaan phishing-sähköposti, joka näyttää tulevan kuvitteellisesta webbihostauspalvelusta. Generoitu sähköposti voi olla millä kiellä tahansa. ChatGPT:tä voi pyytää korvaamaan palautelinkki toisella, jolla ladataan lisätietoa mukana tulleesta excel-tiedostosta.

- Seuraavaksi käytämme Codexia, jotta saisime luotua halutun excel-tiedoston. Tehtävänä on laatia excel-tiedostossa toimiva VBA-koodi, joka lataa halutusta osoitteesta suorittavan ohjelman ja ajaa sen. Koodi pitää sisällyttää exceliin niin, että se ajetaan heti kun excel-tiedosto avataan.

Näin voidaan luoda phishing-hyökkäys tekoälyn avulla ilman, että ollaan kirjoitettu yhtään riviä koodia. Sen kylkeen voidaan pyytää tekoälyä luomaan erilaisia skriptejä, joilla voidaan esimerkiksi skannata haavoittuvuuksia koneesta. ChatGPT:tä voi sitten pyytää luomaan exe-tiedosto aiemmin kehitetyistä skripteistä.

Those were obably a dlp- projector with colour- wheel.

This is happening because of the way single chip DLP projectors work. Since DMD chips are monochrome by design, to get a colour image with one DLP you must put a rotating segmented colour filter in front of the light source.

The DMD chip then displays the RGB components of each frame sequentialy. The image shows the smart phone camera picking up this effect.

The shutter speed is slow enough on this smart phone camera (Samsung A70). Necause of rolling shutter the image on screen is changing as the camera sensor is read out.