Interview Achtergrond Imec-man van Reis door het binnenste van het eerste uur een digitale cinemaprojector zwaait af

Interview Imec-man van het eerste uur zwaait af

Achtergrond Reis door het binnenste van een digitale cinemaprojector

1

Maandelijks magazine voor de hightechindustrie // 1 februari - 1 maart 2013 // www.bits-chips.nl

Android maakt entree in embedded

Learn, create and make it work!

OPEN HUIS!

Nieuwsgierig naar jouw carrièremogelijkheden binnen CIMSOLUTIONS?

CIMSOLUTIONS sportdag

GRONINGEN vrijdag 15 februari, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 16 februari, 10.00 - 17.00 uur BEST vrijdag 1 maart, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 2 maart, 10.00 - 17.00 uur DEVENTER vrijdag 8 maart, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 9 maart, 10.00 - 17.00 uur VIANEN vrijdag 22 maart, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 23 maart, 10.00 - 17.00 uur ROTTERDAM vrijdag 5 april, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 6 april, 10.00 - 17.00 uur AMSTERDAM vrijdag 12 april, 8.00 - 19.00 uur zaterdag 13 april, 10.00 - 17.00 uur

Wij houden OPEN HUIS in onze zes kantoren en je bent van harte welkom! De kans om samen te onderzoeken wat voor jou de mogelijkheden zijn. Tijdens het OPEN HUIS presenteren onze specialisten de best practices op het gebied van Kennismanagement, Prince2, DSDM, RUP, Agile/Scrum, Lean, CMMi, UML, TMAP, Microsoft, Java/J2EE, Oracle, Internet en Embedded. In de projectkamers kun je door ons ontwikkelde state-of-the-art applicaties en systemen bekijken. Je proeft de sfeer en ontmoet onze medewerkers, die graag vertellen over hun ervaringen binnen CIMSOLUTIONS. Lunch en drankjes staan de gehele dag voor je klaar. Wij nodigen ambitieuze professionals en starters uit met een voorliefde voor ICT, die klantgericht zijn en zowel zelfstandig als in teamverband goed functioneren. Tevens ben je communicatief en sociaal vaardig en blink je uit in kwaliteit en professionaliteit en beschik je over een HBO- of Universitair diploma. CIMSOLUTIONS is een TOP ICT-Dienstverlener op het gebied van administratieve en industriële automatisering, opererend vanuit onze vestigingen in Amsterdam, Best, Deventer, Groningen, Rotterdam, Vianen en Dhaka (Bangladesh). We zijn ISO gecertificeerd en dit jaar door CRF voor de 6e keer als ‘Top Employer ICT’ beoordeeld. Onze klanten zijn internationale bedrijven en overheden waar technologie en innovatie hoog in het vaandel staan. Onze uitdaging is om onze klanten succesvol te laten zijn in hun projecten en doelstellingen. Daarvoor leveren wij als onafhankelijke ICT dienstverlener met circa 250 professionals hoogwaardige expertise in de volle breedte van het ICT werkveld, al sinds 1992. Bezoek voor meer informatie onze website www.cimsolutions.nl. Interesse? Als je langs wilt komen bij ons OPEN HUIS, meld je dan per telefoon 0347-368100 of per email [email protected] aan en stuur bij voorkeur je sollicitatiebrief met CV mee. Indien je niet in staat bent om langs te komen en toch geïnteresseerd bent in een functie bij CIMSOLUTIONS, stuur dan je sollicitatiebrief met CV naar [email protected]. Voor meer informatie over ons OPEN HUIS, over onze vacatures en over CIMSOLUTIONS, zie onze website www.cimsolutions.nl en/of bel met Jos Peek of Djurre van Gulik, telefoon 0347-368100 tot 21.00 uur. Vianen | Best | Deventer | Rotterdam | Amsterdam | Groningen | Dhaka CIMSOLUTIONS B.V. | Havenweg 24, 4131 NM Vianen | Postbus 183, 4130 ED Vianen | The Netherlands Phone: (+31) 347-368100 | Fax: (+31) 347-373777 | E-mail: [email protected] | Internet: www.cimsolutions.nl

Opinie Redactioneel

Maakbare maakindustrie

I

Paul van Gerven is redacteur bij Bits&Chips.

k vond destijds dat het wel erg stil was gebleven, daar in dat zaaltje op de High Tech Campus, waar initiatiefnemers ECN, het Holst Centre, TNO en de TU Eindhoven hadden aangekondigd te gaan samenwerken aan dunnefilm-PV. ‘Je hoorde ze denken: leuk, maar wie gaat betalen?’, beoordeelde ik de reactie van aanwezige ondernemers. Zonder industrieel commitment zou het niks worden met Solliance. Dat was juni 2010. De jaren daarvoor had de Brainport-regio likkebaardend naar de exploderende zonnecelmarkt gekeken. Als we zo goed zijn met machines voor chips, dan moeten we aan die andere halfgeleiders toch ook een leuke boterham kunnen verdienen? Toen de chipmarkt eind 2008 instortte na het uitbreken van de kredietcrisis, kreeg dat sentiment vleugels. Sterker uit de crisis komen, dat soort kreten. Het enthousiasme brokkelde weer af toen de malaise niet veel later ook in de zonnecelmarkt toesloeg, maar Solliance zette gewoon door. Misschien beïnvloedde de grauwe sluier die over de markt hing mijn oordeel, maar een industrie trek je niet met de beste intenties van de grond. Nederland heeft zijn hightechindustrie te danken aan een lang historisch proces met een hoofdrol voor Philips, waaruit een gevarieerd ecosysteem is voortgekomen. Zoiets doe je niet zomaar na, dacht ik. Maakindustrie is net als de samenleving niet maakbaar, zie de vele halflege science parks die Nederland kent. Sindsdien is er veel veranderd. Overcapaciteit heeft de prijs van zonnecellen sneller naar beneden gebracht dan voor mogelijk werd gehouden. Dat heeft een ‘emanciperende’ werking gehad op het fenomeen zonne-energie, dat nu wereldwijd wordt geaccepteerd als een van de grote constituenten in de toekomstige energiemix. Zelfs in Nederland, waar tot voor kort de zon toch nooit scheen en windmolens alleen op subsidie draaiden, lijkt het zonnepaneel eindelijk aan een opmars begonnen. Mijn energieleverancier biedt tegenwoordig leningen aan om zonnecellen aan te schaffen. En mijn gemeente sponsort een initiatief om mensen die in een flat of appartement wonen toch aan zonnepanelen te helpen – op andermans dak.

De solarcrisis heeft ook een gunstige uitwerking gehad op de perceptie van het soort PV-technologieën dat Solliance beoogt, dat wil zeggen met andere halfgeleiders dan kristallijn silicium (amorf silicium, polymeren of Cigs) en in dunne films in plaats van wafers. Silicium is verworden tot een Chinees massaproduct, terwijl de alternatieven door integratie met bestaande en nieuwe producten meer mogelijkheden voor toegevoegde waarde bieden – denk bijvoorbeeld aan bouwelementen als kanten-klare gevelpanelen, dakbedekking of ramen. Makers van dat soort producten zullen hun productie bovendien niet gauw naar het Verre Oosten verplaatsen. Tegen deze achtergrond is het, tweeënhalf jaar later, veel gemakkelijker om in Solliance te geloven. Er is gewoon een goed verhaal, met een organisatie die de vereiste reikwijdte heeft. Actieve deelname van bedrijven als Smit Ovens en VDL-ETG garanderen industriële relevantie, terwijl publiek

Tweeënhalf jaar later is het veel gemakkelijker om in Solliance te geloven geld en betrokkenheid van researchorganisaties – waartoe inmiddels ook Imec en Forschungszentrum Jülich behoren – lucht geven om ver genoeg vooruit te kijken zonder bij iedere gril van de markt het mes te moeten hanteren. Dat laat onverlet dat Solliance onontgonnen gebied betreedt door een plan van papier te willen uitvoeren, in plaats van een ongeleid evolutieproces zijn werk te laten doen. Deze aanpak zal de nodige valkuilen kennen, maar ik zie geen reden meer om er reserves bij te hebben. Sterker: het zijn dit soort regionale ecosystemen van industrie, onderzoekswereld en overheden waar hightech Nederland en Europa het in de toekomst van moeten hebben. Geen concurrentie tussen individuele bedrijven, maar concurrentie tussen regio’s.

1|3

Inhoud Deze keer in Bits&Chips

26

30

Interview

Achtergrond

De Toon Hermans van Imec neemt afscheid

In tien jaar liet Herman Maes de omzet van Imecs prototype- en productieservices tienvoudig groeien.

11 Esiin TNOingebed In 140 woorden Overzicht Esi ingebed in TNO EUV-zorgen verleden tijd De stand in programmeertalenland DNA-vormen klaar terwijl u wacht Vierduizend optische antennes op een chip

Opinie

3 13 15 19

Maakbare maakindustrie – Paul van Gerven Grijstinten in integriteit – Marcel Pelgrom Wysiwyr – Hans Odenthal De defecttrechter, of wat we kunnen leren van onze salescollega’s – Derk-Jan de Grood 23 Waar zijn we? – Angelo Hulshout 25 De headhunter – Anton van Rossum 33 De communicatietrainer – Jaco Friedrich

4|

1

Barco geeft een rondleiding door de digitale cinemaprojector, van lamp tot lens.

EUV-zorgen 14 verleden tijd

Nieuws

7 8 11 14 16 20 24

De digitale cinemaprojector ontleed

stand in 16 Deprogrammeertalenland

Interview

26 Herman Maes (Imec) De Toon Hermans van Imec neemt afscheid

Achtergrond

30 De digitale cinemaprojector ontleed

En verder

58 59 64 67

Trainingen Events Wegwijzer Colofon

1

201

Thema Embedded Android 10 20

36

9

200

n bia

Sym

ian

42

en Tiz

n

ego e M

bia

Sym

bOS S We fox O Fire

Ubu

e

hon

P ntu

b Sym

Qt pia QTo

lin

S

hO

lfis Sai

r

Me S

bO We

Achtergrond

S

bO We

Het opensource telefoonplatform oid wél slaagde rdat And

Van alle goedbedoelde pogingen tot een opensource smartphoneplatform heeft alleen Android het gehaald.

Achtergrond

Realtime Android: deterministisch gebruiksgemak

Onderzoekers van Siemens hebben onderzocht wat de mogelijkheden zijn om Android realtime te maken.

Android past prima in het keurslijf 38 van de industriële omgeving Achtergrond

36 38 40 42 44 46 48 50

Het opensource telefoonplatform dat wél slaagde Android past prima in het keurslijf van de industriële omgeving Lang leve Linux Android! Realtime Android: deterministisch gebruiksgemak Trustzone brengt Android in veiliger haven Android op groter scherm vereist andere invoermethodes Android onder de motorkap is geen toekomstverhaal Files voorkomen met Simulink en Android

onder de motorkap 48 Android is geen toekomstverhaal 52 Android leidt transportlogistiek in goede banen 54 Overal aan boord toegang tot vaarinformatie via Android 55 Mobiele (r)evolutie

Opinie

57 Javaanse taferelen – Joost Backus

1|5

ZIE HET ALS... WERKEN IN EEN UITDAGENDE OMGEVING TMC Embedded en TMC Electronics heeft continu behoefte aan pro-actieve, ondernemende specialisten die zich willen blijven ontwikkelen, flexibel opstellen en tot de top van het vak willen behoren. Wij boeien onze mensen onder andere door uitdagende projecten, persoonlijke groei en inspraak in ons beleid binnen de organisatie. Bezoek onze website voor meer informatie en de meest actuele vacatures. WWW.TMC.NL

Analyse In 140 woorden

Halfgeleiders

Een, twee, drie, gevonden! ‘We gaan niet voor zomaar een opvolger, het moet echt wereldklasse zijn. Die heb je niet een-twee-drie gevonden.’ Aldus René Penning de Vries, die afgelopen juni zijn functie als CTO van NXP neerlegde. Zolang de nieuwe super-CTO nog niet gestrikt zou zijn met vette bonussen, optieregelingen en huisvestingsvergoedingen die bij een dergelijk allure passen, deed hoofd research Hans Rijns deze activiteiten erbij. Voor als u hem nog niet kent: hij studeerde en promoveerde aan de UT en heeft daarna zijn hele leven bij Philips en later NXP gewerkt, met enkele adviesfuncties bij de TUE, het Esi en een Singaporese universiteit als nevenbanen. Voor NXP kwalificeert dat bij nader inzien best als wereldklasse: de tijdelijke constructie is vanaf januari vastgenageld. PE Displays

Vloeibare beloften 2012 kwam en 2012 ging, en weer was er geen scherm van Liquavista. Dat roept de vraag op: is er nog wel een toekomst voor de Eindhovens electrowetting-displays? Moederbedrijf Samsung zet voor zijn smartphones, tablets en tv’s immers volop in op oled. De blogosphere gelooft in ieder geval dat het er dit jaar écht van komt; de CTO van Liquavista en een acquisitiemanager bij Amazon zijn immers onlangs met elkaar verbonden op Linkedin, dus dat belooft wat voor de aankomende tablets. Ook bij Liquavista zelf hebben ze het vertrou-

wen in hun technologie nog niet verloren. Samsung heeft bijvoorbeeld geen schermen die volledig met invallend licht werken, dus voor toepassingen als signage en e-readers vult zij oled prima aan, klinkt het vanuit Eindhoven. Dat kan zo zijn, maar 2013 zal ook nog wel niet het jaar van de electrowetting worden. PE

met een verwachte output ter grootte van een derde van de wereldproductie rijdt hij toch snode Chinese plannetjes in de wielen. Althans, snode plannetjes is wat velen

Innovatie

De stilzwijgende overeenkomst van het topsectorbeleid Het topsectorbeleid kent een ‘stilzwijgende overeenkomst’, schreef de Adviesraad voor het Wetenschaps- en Technologiebeleid (AWT) vorige maand aan het kabinet. In ruil voor meer invloed op besteding van publiek onderzoeksgeld en extra belastingkorting op R&D-uitgaven zou het bedrijfsleven zelf extra moeten investeren. Maar gebeurt dat ook, vraagt de raad zich af. Vloeit de belastingkorting terug naar R&D of gebruiken bedrijven het geld voor iets anders? Zeker in deze tijden van crisis is dat niet ondenkbaar. Mogelijk gevolg is dat de continuïteit van onderzoek in Nederland bij iedere dip van de markt in gevaar komt. Hou dat dus scherp in de gaten, adviseert de AWT minister Kamp van Economische Zaken. PvG Materialen

Amerikaanse mijn neemt het op tegen China De positie van grootste producent van zeldzame aarden zal de heropende Californische Mountain Pass-mijn niet herpakken, maar

De Mountain Pass-mijn bekeken vanuit de ruimte met een thermische camera. Foto: Nasa

zoeken achter de exportrestricties die de zo goed als monopolist China heeft opgelegd op de hightechmaterialen: eigen industrie bevoordelen en vreemde industrie lokken. Aan het Amerikaanse antwoord blijkt echter een stevig prijskaartje te hangen: ondanks vele verbeteringen aan het raffinageproces is het niet eenvoudig binnen de Amerikaanse milieuwetgeving concurrerend te opereren. Fase 2 van het project om de productiecapaciteit uit te breiden, is inmiddels voor onbepaalde tijd uitgesteld. PvG

Onderzoek

Voldoende tot zeer goed Zowel het beste als het slechtste binnen het Nederlandse elektrotechnische onderzoek is te halen in Twente, concludeert een visitatiecommissie die de drie TU’s doorlichtte. De Integrated Circuit Design-groep van Bram Nauta wist op alle punten de maximale score te halen. Het rapport spreekt lovend over het Nederlandse onderzoek: de sociale relevantie is hoog, geslonken overheidsfinanciering wordt goed gecompenseerd door private investeringen, het veld kijkt naar de toekomst, gemiddeld is de kwaliteit ‘iets hoger dan Heel Goed’ en in sommige gebieden zijn de Nederlandse groepen internationaal leidinggevend. Maar het beste nieuws is misschien wel dat zelfs de slechtst beoordeelde groep – Signals and Systems in Twente – nog steeds op alle vier de punten een voldoende scoorde. PE De drie best beoordeelde groepen

Kwaliteit UT Integrated Circuit Design Bram Nauta UT Biomedical and Environmental Sensor Systems Albert van den Berg TUE Electro-Optical Communication Systems Ton Koonen

5 5 5

Productiviteit Relevantie Levensvatbaarheid 5 5 4,5

5 5 5

5 4,5 5

1|7

Nieuws Overzicht teert op het gebied van energieHalfgeleiders verbruik, ruimte en afscherming. Vogelradarspin-off TNO Fabless wint in IC-top tien De Qualcomm-dochter denkt de krijgt kapitaalinjectie Slechts twee van de tien grootste halfgeleiderbedrijven wisten chip halverwege dit jaar in voluInkef Capital en Mainport In- meproductie te kunnen nemen. PE dit jaar te groeien, en beide zijn fabless. Dat blijkt uit cijfers van novation Fund investeren in /atheros Gartner. In een jaar waarin de omzet gemiddeld drie procent het Haagse Robin Radar Sysdaalde, realiseerde Qualcomm een spectaculaire groei van bijna tems. Deze TNO-spin-off NXP samen met Australiërs dertig procent. Broadcom boekte 8,8 procent meer inkomsten. PvG brengt radartechnologie op de in voertuigcommunicatie Top tien halfgeleiderbedrijven 2012 markt om vogels realtime in de NXP gaat een intieme samenwerking aan met het AustraliRang Rang Bedrijf Omzet Groei sche Cohda Wireless voor draad2012 2011 2012 2011-2012 (%) loze voertuigcommunicatie via de 802.11p-standaard. De Ne1 1 Intel 49295 -2,7 derlanders investeren een onbe2 2 Samsung 24974 –8,7 kend bedrag en krijgen daarvoor een exclusieve licentie op de 3 6 Qualcomm 12954 29,6 technologie en chipsets. Op hun 4 4 Texas Instruments 11001 -6,4 beurt behandelen de Australiërs 5 3 Toshiba 10162 -13,7 gaten te houden. Robin gaat het NXP als voorkeurspartij voor geld gebruiken om de technolo- hun referentieontwerpen. PE 6 5 Renesas 10030 –5,8 gische ontwikkeling te versnel- /cohda 7 7 STMicroelectronics 8410 -12,7 len en een internationaal verkoop- en distributienetwerk op 8 8 SK Hynix 8340 -11,2 Medisch te zetten. NR 9 10 Broadcom 7792 8,8 /robin Biocartis brengt eerste 10 9 Micron 6935 -9,3 product naar de markt Rest 147657 -2,1 Halfgeleiders Het Zwitsers-Vlaamse Biocartis heeft zijn eerste apparaat klaar Totaal 306843 -3,0 NXP spaart R&D en voor de markt. Het betreft een Omzet in miljoen dollar productie in ontslagronde geautomatiseerd systeem voor Bron: Gartner NXP is voornemens zeven- tot onderzoekslaboratoria om tot negenhonderd mensen te ont- tweeduizend verschillende slaan, van wie zestig in Nijme- biomarkers in een reeds voor- dosis van zijn scanners voor Kennis en Innovatie (TKI’s). gen en negentig in Eindhoven. bereid monster te testen. Deze dotterbehandelingen met drie Voor elke onderzoekseuro die De ontslagronde treft vooral technologie komt oorspron- kwart terugschroeven. Dat bedrijven in een TKI steken, legt ondersteunende functies; de kelijk voort uit het Zwitserse blijkt uit voorlopige klinische de overheid 25 cent bij. De opR&D- en productieafdeling EPFL, de universiteit van Gent onderzoeksresultaten. Bij vijf- slag over de eerste twintigduitig patiënten met een vaatver- zend euro is veertig procent. PvG worden ontzien. In de onder- en Johnson & Johnson. PE nauwing in het bekken bleek de /tki zoeksafdeling zegt NXP juist te /biocartis nieuwe aanpak een even goede willen investeren en 25 nieuwe Krachtige beeldverwerking beeldkwaliteit op te leveren als banen te willen creëren. PvG /nxp Dienstverlening reduceert röntgendosis het oude apparaat. PE Door een verbeterde beeldvor- /philips TMC gaat ook strategische ming kan Philips de röntgenDraadloos interimmers bieden Innovatie TMC start met een pool van erAtheros duikt op varen strategen die bij techno28 miljoen voor NFC-communicatiechips logiebedrijven de schakel kunhightechtopsector Marktleiders NXP en Inside nen vormen tussen technisch De HTSM-topsector heeft 28,1 specialisten en topmanageSecure krijgen er een geduchte miljoen euro subsidie aange- ment. Hiermee breidt het zijn concurrent bij in de markt voor vraagd en gekregen om in 2013 dienstverlening uit van operaNFC-controllers: Atheros heeft industrie en kennisinstellingen tioneel naar strategisch niveau. een IC onthuld dat volgens het te verenigen in Topconsortia Katja Pahnke leidt het nieuwe bedrijf aanmerkelijk beter pres-

Sensoren

De volledige artikelen zijn te vinden op www.bits-chips.nl/nr1 gevolgd door het label bij het betreffende stuk.

8|

1

onderdeel TMC Technology Executives, dat moet groeien naar tien à vijftien managementprofessionals. NR /tmc

de beveiliging regelen, inclu- Het platform bestaat uit een zijn dan de aanpak van institusief de videobewaking. Nedaps Depthsense-beeldsensor voor ten zoals het MIT. PE wereldwijde netwerk van busi- het meten van afstanden en /qubit nesspartners gaat in alle loca- de Iisu-middleware, beide van ties dezelfde uitvoering van het Softkinetic. PE /softkinetic Defensie systeem installeren. NR /nedap Sioux breidt uit naar Gent Duitse pantserwagen krijgt Flir in verkeersanalyse met Sioux heeft een tweede kantoor besturing uit Veendam Vlaamse technologie geopend in België. Met de nieuTraficon uit Wevelgem komt in Variass Systems uit Veendam we vestiging in Gent kan het be- Beeldverwerking handen van de Amerikaanse gaat de besturingselektronica drijf Oost- en West-Vlaanderen sensorspecialist Flir Systems. leveren voor het nieuwe Pubeter bedienen. Het zegt daar Softkinetic levert motor Het West-Vlaamse bedrijf ont- ma-pantserrupsvoertuig van veel mogelijkheden te zien om gebaaraansturing TI samen te werken met technolo- Texas Instruments heeft een wikkelt videobeeldverwerkings- de Duitse defensiespecialist platform voor 3D-gebaarher- oplossingen voor data-analyse, giebedrijven. NR /sioux kenning getoond gebaseerd op incident- en objectdetectie in technologie van het Brusselse het verkeer. Flir telt bijna 35 miljoen euro in contanten neer Beveiliging voor de activiteiten. NR /traficon Nedap beveiligt twintigduizend Beeldinterpretatie TNO Unilever-deuren naar de markt Rheinmetall Landsysteme. De Unilever heeft Nedap uitgekoHet Haagse Qubit Visual Intel- miljoenenopdracht betreft de zen om het toegangscontroligence gaat TNO’s technologie productie en assemblage van lesysteem te leveren voor zijn voor de interpretatie van sur- een hightech commando- en achthonderd vestigingen over Softkinetic. Dit moet gebaar- veillancebeelden naar de markt controle-infrastructuur en de de hele wereld. In totaal gaat aansturing mogelijk maken brengen. Deze herkent niet ontwikkeling van een automade Groenlose Aeos-oplossing in allerhande consumenten- alleen objecten en personen tisch functioneel-testsysteem. voor twintigduizend deuren producten zoals tv’s en pc’s. maar ook hun acties. Tijdens De order is uitgesmeerd over internationale benchmarks zeven jaar. NR bleek de technologie beter te /variass

Meest geklikt in onze nieuwsbrief

1 Draadloos

‘Iphone 5 gevoelige klap voor NFC’ Volgens Juniper loopt de populariteit van NFC flinke averij op door Apples beslissing zijn Iphone 5 er niet mee uit te rusten. De marktvorser schroeft zijn verwachtingen rond NFCgebaseerd betalingsverkeer met smartphones fors terug: van 180 naar 110 miljard dollar omzet in Europa en Noord-Amerika in 2017. PE /nfc

2 Verlichting

NXP dimt led als gloeilamp NXP heeft een oplossing gede-

monstreerd waarmee ledlampen de lichtkarakteristieken van gloeilampen beter kunnen benaderen bij het dimmen. Bovendien vallen de systeemkosten lager uit. De oplossing bestaat uit drie delen: een witte led gecombineerd met een geel lampje, een compensatie van hoe het menselijke oog werkt en een innovatieve temperatuurmeting. PE /dimled

3 Halfgeleidermachines

Intel laat Nikon niet vallen Op de Semicon Japan-conferentie heeft Nikon bekendgemaakt met Intel samen te werken aan ArF-immersiescanners voor 450 millimeter

wafers. De partners mikken op 2015 à 2016 voor de introductie van prototypes en op 2017 voor volwaardige productiemachines. Details over het partnerschap zijn niet bekendgemaakt. PvG /nikon

4 Halfgeleiders

Ontslagen bij EWI in Twente De faculteit Elektrotechniek, Wiskunde en Informatica (EWI) van de Universiteit Twente kampt met een structureel tekort van drie miljoen euro per jaar en moet daarom 25 fte ontslaan. Er zal niet met de kaasschaaf worden bezuinigd, maar door een aantal activiteiten in te krimpen of te

schrappen. De faculteitsraad buigt zich half februari over de problematiek. PvG /ewi

5 Halfgeleiders

Betere tijden voor halfgeleiders In 2013 breken betere tijden aan voor de halfgeleiderindustrie, denkt IC Insights. De gemiddelde jaarlijkse groei van 2007 tot 2012 bedroeg slechts 2,1 procent, maar verdriedubbelt de komende vijf jaar ruim naar 7,4 procent, voorspelt de marktonderzoeker. De meeste analisten verwachten dat de chipsector in 2013 enkele procenten groeit. PvG /halfgeleidermarkt

1|9

Passie! Leef jij voor techniek? Leef jij voor techniek?

Als je verder wilt in de ict, denk je natuurlijk aan niets anders dan aan ICT Als je verder wilt in de ict, denk je natuurlijk aan niets anders dan aan ICT ICT in Automatisering is één de grootsteaan technische van Als je verder wilt de ict, denk jevan natuurlijk niets software andersontwikkelaars dan aan ICT Nederland en je kunt jeis voorstellen alleen al een garantie is voor een succesvolle ICT Automatisering één van dat de dat grootste technische software ontwikkelaars IT-carrière. Tel je de projecten, mooieal producten en plezier van Nederland en daar je is kunt voorstellen dat dattechnische alleen een garantie ishet voor een ICT Automatisering éénjeinnovatieve van de grootste software ontwikkelaars waarmee weIT-carrière. voor klanten werken, dan geeft goede basis voor succesvolle Maar baan inbij deop, IT gaat natuurlijk om meerisdan alleen van Nederland en onze je kunt je een voorstellen dat dat alleen al dat een een garantie voor een carrièreHet stap. Bij vooral ICT jein uitdaging in werk, tal vanfijne technische een nieuwe groot bedrijf. gaat om plezier je collega’s en mooie succesvolle IT-carrière. Maar een vind baan de IT in gaat natuurlijk om meeromgevingen, dan alleen systemen programmeertalen, zoals Android, Linux, Java, C, C++, Microsoft. uitdagingen. En daar doen dan ook alle mogelijke moeitefijne voor. Wij bieden jou de een grootenbedrijf. Het gaatwevooral om plezier in jeWindows, werk, collega’s en mooie Wij bieden jouEn dedaar mogelijkheid om software, maar ook jezelf ontwikkelen. mogelijkheid om nietdoen alleenwe software, maar ook jezelfmoeite te ontwikkelen. uitdagingen. danniet ookalleen alle mogelijke voor. Wijtebieden jou de mogelijkheid om niet alleen software, maar ook jezelf te ontwikkelen.

Kijk op werkenbijict.nl voor de mogelijkheden of neem contact op met Tjitske Hartman, telefoon 06 27 08 73 58 of 91 00 of [email protected]. Kijk040 op 266 werkenbijict.nl voor de mogelijkheden of neem contact op met Tjitske Hartman, telefoon 06 27 08 73 58 of 040 266 91 00 of [email protected].

Nieuws Innovatie

Esi ingebed in TNO Het Embedded Systems Institute heeft onderdak gevonden bij TNO. Daarmee heeft het Eindhovense instituut de continuïteit van zijn programma voor onderzoek en kennisvalorisatie gewaarborgd. Nieke Roos

S

inds 1 januari maakt het Embedded Systems Institute (Esi) deel uit van TNO. Binnen het nieuwe topsectorenbeleid is er voor het Eindhovense instituut geen ruimte om een zelfstandige koers te varen, zodat het voortbestaan op het spel stond. Onder de naam ‘Embedded Systems Innovation by TNO’ kan het zijn programma voor onderzoek en valorisatie nu volledig voortzetten. Om de inbedding te ondersteunen, verleent het ministerie van Economische Zaken de komende vier jaar een overbruggingsfinanciering van vijf miljoen euro. Volgens Erik Peeters van TNO heeft de overgang nauwelijks negatieve gevolgen voor de ongeveer dertig Esi-medewerkers. ‘Zij mogen zich nu TNO’ers noemen, maar binnen de organisatie behoudt het Esi een herkenbare identiteit. De impact op de lopende nationale en Europese projecten is minimaal. Sterker nog: we willen het portfolio uitbreiden naar domeinen waar we zelf veel expertise hebben, zoals sensornetwerken en slimme mobiliteit. Met de nieuwe naam blijft zelfs de afkorting gelijk.’ Het Esi-management rapporteert voortaan aan superieuren bij de nieuwe moederorganisatie: voormalig operationeel directeur Reinier van Eck brengt als

Esi in de TNO-matrix

TNO heeft het Esi ingepast in zijn matrixstructuur. De nationale innovatieinstelling onderscheidt drie expertisegebieden om invulling te geven aan maatschappelijke vraagstukken in zeven thema’s. De Esi-activiteiten vallen binnen het expertisegebied Technical Services onder het cluster Communicatie- en Informatietechnologie, dat wordt geleid door researchdirecteur Machteld de Kroon. Langs de andere as zijn ze ingedeeld bij het innovatiegebied Vitale ICT-infrastructuren, dat hoort bij het thema Informatiemaatschappij en onder de hoede staat van innovatiedirecteur Erik Peeters.

researchmanager nu verslag uit aan researchdirecteur Machteld de Kroon, oud-directeur industriële programma’s Frans Beenker als businesslinemanager aan innovatiedirecteur Peeters. De toekomst van Boudewijn Haverkort is nog onzeker. ‘De matrixstructuur van TNO kent geen vergelijkbare functie’, aldus de wetenschappelijk directeur van het oude Esi. ‘Voor mij is er niet direct een duidelijke rol weggelegd. We zijn nu in gesprek over de mogelijkheden.’

daaromheen die langer aan een onderwerp kunnen werken.’

Partnerraad De werkwijze met partners uit het bedrijfsleven en de academische wereld blijft ook overeind, evenals de raad waarin een aantal van hen toezicht houdt op de activiteiten van het Esi. ‘Die aanpak is zelfs een voor-

Verzekerde toekomst Voorheen betrokken het Esi en de elf andere technologische topinstituten (TTI’s) hun financiering uit verschillende overheidspotjes voor onderzoek en innovatie, zoals het BSik-programma. In het topsectorenbeleid zijn er echter nog maar twee subsidiekanalen: NWO (inclusief STW) voor de wetenschappelijke wereld, en TNO en de andere grote technologische instituten voor de industrie. Nu de oude bronnen opgedroogd of bijna opgedroogd zijn, moeten de TTI’s op zoek naar nieuwe. ‘In principe zijn er twee opties: onderdak vinden bij een van de twee overheidskanalen of op de commerciële toer gaan’, legt Haverkort uit. ‘Wij hebben gekozen voor het eerste. Bij TNO zien we het beste perspectief en de meeste synergie. Ze hebben kennis van ICT en er is veel overlap met de partijen waar wij mee werken. Na het instituut voor watertechnologie Wetsus en het Holst Centre is het Esi nu het derde TTI met een verzekerde toekomst.’ De inbedding in TNO waarborgt de continuïteit van het industriële projectportfolio. Voor het wetenschappelijke onderzoek onder de Esi-paraplu liggen er afspraken met STW. Dat gaat ruimte creëren voor dertig à veertig promovendi op het gebied van embedded systemen. ‘Die zijn gestationeerd op universiteiten en werken nauw samen met Esi-projecten’, aldus Haverkort. ‘Zo houden we het model in stand van een kern die toegepast bezig is en een cirkel van promovendi

Boudewijn Haverkort (linksonder) en Frans Beenker (rechtsboven) van het Esi en Jan Mengelers (rechtsonder) en Erik Peeters (linksboven) van TNO bezegelen de overgang.

beeld voor ons’, stelt Erik Peeters. ‘Met de topsectoren en de grote technologische instituten willen we juist daarnaartoe.’ Op dit moment hebben ASML, NXP, Océ, Philips en de drie TU’s zitting in de partnerraad. ‘Zij blijven gewoon lid’, weet Peeters. ‘Zij staan vierkant achter de inbedding en blijven het Esi ondersteunen, ook financieel. Een van onze doelstellingen voor dit jaar is om de raad uit te breiden met partners uit de nieuwe domeinen.’

1 | 11

Tim Groeit En jij? Persoonlijke groei, dat vinden wij belangrijk. Groeien

professionals werken voor en bij klanten zoals ASML,

als mens, groeien als professional. Wij bieden jou als

Océ, Philips en TomTom. Op dat allerhoogste niveau

embedded software of hardware expert de ruimte en de

kun jij je talent en ambities optimaal ontwikkelen. Op dat

®

mooiste merken. Zodat jij Groeit .

®

niveau kun je wérkelijk groeien. Als professional en als ®

mens. Wij bieden je de kans. Zodat jij Groeit . Onze arbeidsvoorwaarden en ons Employment Benefit Program zijn uitstekend. Zeker zo belangrijk is dat je bij

TOPIC zoekt Software- & Hardware-engineers.

TOPIC een unieke kans krijgt om jezelf te ontwikkelen

Interesse?

in de top van de markt. Onze software en hardware

Kijk snel op www.topic.nl voor onze vacatures.

Topic. Blijf groeien

Opinie Onderzoek

Grijstinten in integriteit

D

Marcel Pelgrom

e laatste maanden stapelden de meldingen over wetenschappelijke fraude zich op. Na die hilarische professor in Tilburg bleken ook wetenschappers van andere universiteiten het minder nauw te nemen met het academische handwerk. Voor een deel werkt de aandacht voor een spectaculair geval als een schip op het strand: universiteitsbestuurders worden wakker en controleren scherper. Maar ook de huidige onzekerheid in de samenleving maakt dat de verontwaardiging over slordige wetenschap, het laatste bastion van betrouwbaarheid, hoog oploopt. De berichtgeving spitst zich voornamelijk toe op incidenten binnen de lokale beoefening van de gamma- en medische wetenschappen. Daarbij valt het op dat de ophef vooral gaat over procedures: verzonnen gegevens, weglaten van ongewenste resultaten, plagiaat en belangenverstrengeling tussen wetenschap en bedrijfsleven. De inhoudelijke kant van de bekritiseerde onderzoeken staat minder in de schijnwerpers. Een onzorgvuldig onderzoek zegt immers niets over de onderzochte stelling. De Nederlandse pers toont over het algemeen weinig interesse voor de besognes binnen de bètawetenschappen. Fraude binnen het internationale bètaspeelveld is vaak minder gemakkelijk uit te leggen. Toch komen ook daar regelmatig pittige zaken naar boven. Zoals de warme supergeleiding en de geoloog die zijn Himalaya-vondsten bij een speciaalzaak in Engeland bestelde. Helaas beschikken de redacties van internationale technisch-wetenschappelijke tijdschriften allemaal over lange lijsten van onbetrouwbare auteurs. Zelfs bij specialistische titels staan er soms honderden namen op. Alle grote instituten die wetenschappelijke publicaties verzorgen, hebben protocollen om verdachte gevallen uit te zoeken. In de technische wetenschappen gaan discussies over de vakinhoudelijke integriteit vaker over de resultaten dan over de procedure. Gepubliceerde resultaten van technisch-wetenschappelijk onderzoek kunnen snel commerciële gevolgen hebben. Een publicatie van een concurrent met een aanzienlijk betere specificatie komt al snel ter tafel als een verkoper zijn producten probeert te slijten. Zelfs als de verbetering niet van directe invloed is op de kosten van het product kunnen de voordelen op systeemniveau wel relevant zijn.

Eventuele fraude in dergelijke publicaties zit in gesjoemel met resultaten en niet in verzonnen experimenten, plagiaat of onvermeld concurrerend onderzoek. Toch valt op de integriteit van de wetenschappelijke procedure ook in technische publicaties vaak wel wat af te dingen. Daarbij kent het verlies van integriteit vele gradaties, van onzorgvuldigheid tot Stapeliaans bedrog.

Ook in het bètaspeelveld komen regelmatig pittige fraudezaken naar boven In sommige gevallen is het evident dat maar één testexemplaar voor een experiment is gebruikt, zoals bij onderzoek aan krachtcentrales. Massa’s publicaties over ICThardware rapporteren ook vaak metingen op slechts één exemplaar, het golden sample. Natuurlijk heeft de onderzoeker naar meer exemplaren gekeken, maar publiceert hij alleen zijn beste resultaten zonder spreidingsinformatie te geven. Is dat ‘begrijpelijk’ of ‘fout’? Soms is er wat gerepareerd aan dat ene sample. Daar bestaan gespecialiseerde teams voor, maar die staan zelden vermeld in de acknowledgement. Andere auteurs verwarren gesimuleerde en gemeten resultaten op een manier die ook het reviewteam om de tuin leidt. Het onvermeld laten van de-embedding (wegrekenen) van ongewenste effecten in resultaten is gewoon frauduleus. Ook in publicaties over algoritmes bekruipt de lezer soms een onbehagelijk gevoel. Is dit algoritme getest met echte signalen, of werkt het alleen met Matlabbronnen? Sommige zwakke plekken zijn niet te repareren. De wenselijkheid van mooie resultaten maakt dat er ook in de bètawetenschap veel grijstinten zitten tussen een zuivere rapportage en pure oplichting. Colleges ethiek moeten studenten bewust maken van de grenzen. Meer missers worden echter veroorzaakt door de continue afweging tussen beschikbare tijd, mensen en middelen. Het kan dus geen kwaad om ook regelmatig het management van universiteiten en bedrijven bij te scholen op het gebied van integriteit.

1 | 13

Nieuws Halfgeleidermachines

EUV-zorgen verleden tijd Het cruciale experiment is uitgevoerd: ASML en Cymer weten nu zo goed als zeker dat zij de EUV-bron kunnen leveren die zij hun klanten hebben beloofd. Paul van Gerven

‘I

k mag eindelijk groen gebruiken van de communicatieafdeling’, grapt ASML-CEO Eric Meurice als hij tijdens de presentatie van de jaarcijfers de slide over EUV-lithografie bereikt. In een groen font valt daarop te lezen dat ASML en bijnadochter Cymer een bronvermogen van veertig watt onder productiecondities hebben gerealiseerd en zestig watt in het lab. ‘Dit soort cijfers geven ons het vertrouwen dat we de afspraak met onze klanten kunnen nakomen’, zegt Meurice. Die afspraak is om begin 2014 EUVmachines beschikbaar te hebben die zo’n zeventig wafers per uur te kunnen verwerken. Daarvoor moeten ongeveer 105 watt bronvermogen worden gevoerd aan ASML’s EUV-scanner voor volumeproductie, de NXE:3300B. De machinebouwer zal de eerste van elf van deze machines in het tweede kwartaal uitleveren. Over nog eens acht tot twaalf machines onderhandelt ASML momenteel met vier klanten. Van veertig watt in een machine of zestig watt in het lab naar 105 watt binnen een jaar? De bezoekend journalist vindt dat nog een hele stap. Is de tijd echt wel rijp om groene cijfers over EUV te laten zien, vraagt hij Meurice na afloop van de persconferentie tijdens een korte interviewsessie. Die experimenten met zestig watt zijn buitengewoon belangrijk geweest, legt de CEO daarop uit. ‘We weten nu dat ons model voor de beheer6000

5000

4000

3000

2000

1000

0

14 |

sing van rondvliegende brokstukjes klopt. En volgens dat model kunnen we met de huidige architectuur de 105 watt halen.’ Cymer genereert EUV-straling door zeer energetische laserpulsen op druppeltjes tin te schieten. Die warmen daardoor zo sterk op dat ze een EUV-emitterend plasma vormen. De straling wordt vervolgens door een soort koplamp voorgefilterd en gefocusseerd. Het probleem is dat behalve straling ook brokstukjes (debris) ontstaan, die de uiterst delicate koplamp kunnen aantasten. Een gasgordijn moet voorkomen dat op hol geslagen tinatomen en -ionen vlekken maken op de EUV-spiegel. Cymer en ASML hebben vastgesteld dat de gasstroom daarin slaagt bij zestig watt en – belangrijker – dat er geen reden is om te vermoeden dat dat bij 105 watt niet zou lukken. ‘Het is nu een kwestie van een systeem bouwen met meer vermogen. Daarna kunnen we verder testen’, aldus Meurice. Voor de 250 watt of meer die EUV-bronnen in de toekomst moeten opwekken, staat er overigens reeds een andere architectuur op papier. De ontwikkeling daarvan duurt nog te lang om toe te passen in de eerste productiebronnen.

Regels van het spel

Halfgeleiderbedrijven zitten nagelbijtend te wachten op EUV-scanners om sub14-nanometerchips te kunnen maken, maar eigenlijk is het niet in ASML’s belang Omzet van ASML per kwartaal, in miljoen euro om grote haast te ma5651 K1 K2 K3 K4 ken. Het alternatief voor EUV is immers 1211 4732 4508 om chiplagen met de 1023 fijnste structuren in 3768 meerdere belichtings1521 1459 stappen op te bouwen. 949 2954 1229 Om voor deze tijdro494 vende extra stappen te 1176 934 1529 697 compenseren, moeten 1228 1596 IC-makers meer machi930 844 581 1069 nes installeren, als zij 555 1452 tenminste hun produc1252 949 919 742 277 tietempo op hetzelfde 183 niveau willen houden. 2007 2008 2009 2010 2011 2012

1

Zoveel meer machines zijn er nodig dat ASML er meer aan zou verdienen dan aan EUV, bevestigt Meurice. Maar, voegt hij toe, ASML kijkt niet alleen naar de korte termijn en voorziet zijn klanten graag van de machines die zij willen. Vorig jaar bleek echter dat deze welwillende houding haar grenzen kent. Het bedrijf vroeg zijn grootste klanten Intel, Samsung en TSMC om een deel van de risico’s op zich te nemen door in ASML te investeren. De drie hebben nu samen 23 procent van de

ASML’s 2012 en 2013

ASML sloot 2012 af met een relatief zwak kwartaal, maar zette desalniettemin het op een na beste jaar in de historie van het bedrijf in de boeken. In tegenstelling tot 2011 zat de geheugensector vorig jaar weer eens in een dip, waardoor de Veldhovenaren het vooral van de foundry’s moesten hebben: 75 procent van de bestellingen kwam van dit type klanten. Dit jaar verandert er weinig aan deze situatie, verwacht ASML. Na een zwakke start denkt het in het tweede helft van 2013 verbetering te zien als de foundry’s productiecapaciteit voor 28-nanometerchips gaan uitbouwen en 20-nanometercapaciteit gaan opbouwen. Veldhovense aandelen in handen en dragen substantieel bij aan de onderzoekskosten van de volgende generatie EUV-scanners en 450-millimetertechnologie. In de nieuwe situatie zijn de regels van het spel veranderd, vertelt Meurice als ‘een van de vaders van dit succes’ met enige trots. ‘Vanuit het perspectief van onze klanten gaat het niet meer om de IC-technologie: zij krijgen allemaal dezelfde lithomachines – een eigen machine op maat is te duur – en gebruiken min of meer dezelfde processen. Het gaat er voortaan om wat zij met die technologie doen.’ En iedereen maar denken dat EUV de grootste verandering in de industrie zou worden; blijkt die verandering zich al voltrokken te hebben.

Opinie Personeelsmanagement

Wysiwyr

I

Hans Odenthal is HR-manager bij Sioux.

k stapte onlangs de winkel binnen van mijn telefoonaanbieder. Een behulpzame verkoper kwam meteen op mij af en vroeg of hij me kon helpen. ‘Jazeker’, antwoordde ik en ik legde uit dat mijn telefoon aan vervanging toe was. Omdat mijn abonnement binnenkort afloopt, stelde ik voor om het met twee jaar te verlengen. Net als bij een nieuw abonnement zou ik vast een telefoon erbij cadeau krijgen. Maar helaas, die vlieger ging niet op. Twee jaar verlengen was geen probleem maar voor een nieuwe telefoon moest ik naar de Mediamarkt of webshop. Elke twee jaar overstappen naar een andere aanbieder is dus aantrekkelijker dan blijven. Dit is vast niet het gedrag dat telefoonmaatschappijen voor ogen hebben. Je zou het ‘Wysiwyr’ kunnen noemen: what you sow is what you reap. Of vrij vertaald: je kunt het gedrag verwachten dat je stimuleert. In het bedrijfsleven is het vaak niet anders. Een mooi voorbeeld hiervan hoorde ik nog niet zo lang geleden over een bedrijf dat kennisontwikkeling in de vrije tijd wil aanmoedigen. Het betreffende bedrijf biedt de mogelijkheid om in de avonduren kennis bij te spijkeren door samen met collega’s te werken aan kennisprojecten. Dit gebeurt in eigen tijd, zodat het niet ten ten koste gaat van werkbare uren, en deelname is geheel op vrijwillige basis. Om het belang van kennisontwikkeling te onderstrepen, houdt het management bij wie er deelneemt aan de avonden en dat bepaalt mede de omvang van de eindejaarsverhoging. De groepen worden goed bezocht, bijna alle medewerkers zijn op deze avonden aanwezig, maar toch wordt er getwijfeld aan de effectiviteit. Het idee is dat er vooral een aanwezigheidspremie wordt verdiend. Dit is vast niet het gedrag dat het management voor ogen had. Bij werving van werknemers zie je een vergelijkbaar fenomeen. Het komt bijvoorbeeld regelmatig voor dat er een creatieve actie wordt bedacht om de aandacht van de potentiële sollicitant te trekken – ‘Teken deze maand het contract en verdien een Ipad’. Uiteraard komt dit ook ter ore van de mensen die er al werken, maar op de een of andere manier gelden deze acties niet voor hen. Los van de vraag of het werven met gratis Ipads überhaupt effectief is, heeft

een dergelijke wervingscampagne als ongewenst neveneffect dat zij leidt tot onvrede bij zittende werknemers en daarmee tot extra uitstroom. U raadt het al: dit is vast niet het beoogde resultaat. Als ik met een sollicitant in de fase beland waarin we de aanbieding doornemen, maak ik vooraf duidelijk dat ik hem of haar heel graag als collega erbij wil hebben, maar niet

Je kunt het gedrag verwachten dat je stimuleert, ook in het bedrijfsleven als de consequentie zou zijn dat hij meer krijgt dan zijn toekomstige collega’s. Impliciet zeg ik daarmee dat hij er ook op kan vertrouwen dat de sollicitanten die na hem komen dezelfde behandeling krijgen. In mijn werk als people manager streef ik ernaar om bewust om te gaan met het effect van mijn handelen. Want hoe goed bedoeld iets ook kan zijn, als er ongewenste neveneffecten optreden, dan moeten we terug naar de tekentafel. Het benoemen van de neveneffecten leidt regelmatig tot de goede discussies: waarom zijn we überhaupt met dit idee begonnen? Wat is dan wel het gewenste effect? En wat kunnen we veranderen om dit te bewerkstelligen of te stimuleren? Ik ben ervan overtuigd dat je dit alleen goed voor elkaar kunt krijgen door verantwoordelijkheden dicht bij elkaar te houden. Als degene die mensen werft ook de verantwoordelijkheid krijgt om werknemers vast te houden, dan leg je de basis voor een tevreden medewerker. En als de verkoper van telefoonabonnementen ook verantwoordelijk was geweest voor service en verlenging van abonnementen, dan was ik een tevreden klant gebleven.

1 | 15

Analyse Programmeertalen

De stand in programmeertalenland Op basis van internethits houdt Tiobe maandelijks de populariteit bij van programmeertalen. Paul Jansen, CEO van het Eindhovense bedrijf en geestelijk vader van de gelijknamige index, bespreekt de belangrijkste trends van 2012. Java valt terug, ondanks de populariteit van Android, en C profiteert. Paul Jansen

N

iets is zo veranderlijk als de IT-wereld. De ene trend is nog nauwelijks gearriveerd of de volgende verschijnt al aan de horizon. In deze snel veranderende wereld is het moeilijk om keuzes te maken. Wanneer is iets slechts van voorbijgaande aard en wanneer is het een blijvertje? Voor programmeertalen werkt dit net zo. Bij Tiobe werken we voornamelijk in Java en Perl. De eerste taal zal nog lang populair blijven, maar hoe zit dat met de tweede? We zien Python steeds meer gebruikt worden als vervanger van Perl, en dan is er nog Ruby. Moeten we overstappen of zijn Python en Ruby ook alweer op hun retour en moet het toch Scala of Clojure worden? Kortom: de keuzes zijn niet eenvoudig. Om enigszins een gefundeerde uitspraak te kunnen doen over de populariteit van programmeertalen is Tiobe in 2001 gestart het aantal internethits te tellen van zo’n tweehonderd programmeertalen. Elke maand doen we een officiële meting, waarna we de nieuwe index publiceren. En door dit maar lang genoeg vol te houden, worden vanzelf trends zichtbaar. Inmiddels is deze Tiobe-index zelf ook erg populair. Per dag komen meer dan tienduizend unieke bezoekers poolshoogte nemen om te kijken of hun favoriete programmeertaal er goed bij staat. Het hoogtepunt ligt altijd rond de jaarwisseling wanneer we de programmeertaal van het jaar verkiezen. Deze titel gaat naar de programmeertaal die het afgelopen jaar het meeste marktaandeel wist te winnen. In 2012 was dat voor de tweede opeenvolgende keer Objective-C.

Geruisloos In de Tiobe-index van dit moment valt meteen op dat het veertig jaar oude C de koppositie heeft heroverd (zie tabel). Nu steeds

16 |

1

meer programmatuur in kleinere apparaten komt, lijkt de taal nog even de tand des tijds te kunnen doorstaan. C is alomtegenwoordig: het zit in elektrische tandenborstels maar bijvoorbeeld ook in de afstandsbediening van high-end barbecues. Dat C het afgelopen jaar nummer een is geworden, komt echter meer door de afname in populariteit van Java. Deze taal zit al een tijdje in een dalende trend, mede als gevolg van de overname van geestelijk vader Sun door Oracle in 2010. Indertijd heeft een aantal prominente Java-evangelisten zich openlijk afgekeerd van de taal, waarna vele anderen zijn gevolgd. Het feit dat Java

Januari 2013 Januari 2012 Programmertaal 1

2

C

2

1

Java

3

5

Objective-C

4

4

C++

5

3

C#

6

6

PHP

7

7

(Visual) Basic

8

8

Python

9

9

Perl

10

10

Javascript

De actuele top tien van de Tiobe-index (www.tiobe.com/index.php/content/ paperinfo/tpci/index.html). Verschuivingen zijn geleidelijk. Vergeleken met negen jaar geleden staat er slechts één nieuweling bij de beste tien: Objective-C, ten koste van Delphi. De hele index telt honderd namen, maar gezien de statistische ruis geven alleen de eerste tien plaatsen een betrouwbaar beeld.

de laatste jaren nauwelijks meer stijgt, lijkt de critici gelijk te geven. Java heeft echter nog een troefkaart in handen: het Android-besturingssysteem voor smartphones. Het succes van met name Samsung in de mobiele markt maakt het Google-OS en dus Java weer hot. Dit gaan we zeker terugzien in de Tiobe-index voor 2013. Opmerkelijker is de nog steeds groeiende populariteit van Objective-C, de basistaal van het concurrerende mobiele besturingssysteem IOS voor onder meer de Iphone en Ipad. Waarom stijgt Objective-C wel en Java niet, terwijl Android het grootste marktaandeel heeft? De belangrijkste reden is dat met Iphone- en Ipad-toepassingen meer geld valt te verdienen dan met gelijkwaardige Android-apps. Als we naar de trend van Objective-C kijken, lijkt de taal inmiddels wel over zijn hoogtepunt heen (Figuur 1). Hierbij is het belangrijk om aan te tekenen dat Objective-C buiten Apples IOS nauwelijks wordt gebruikt. Daarmee is de groeicapaciteit beperkt. Op plaats vier en vijf van de index zien we respectievelijk C++ en C#. Microsofts C# maakte een markante duikeling in 2012. Interessant genoeg wist met name C++ daarvan te profiteren (Figuur 2). Hoe is dat te verklaren? C# staat algemeen bekend als de meest krachtige mainstream programmeertaal, die alle interessante nieuwe taaleigenschappen verenigt. Daarom, maar ook omdat Microsoft dit mogelijk maakte en zelfs propageerde, zijn veel bedrijven de afgelopen jaren hun Visual Studio C++-code langzaam gaan vervangen door C#. Sinds Visual Studio 2012 heeft het bedrijf uit Redmond C++ echter weer in ere hersteld en zien wij ook onze klanten C++ steeds vaker verkie-

Tiobe-index

Figuur 1: Objective-C lijkt over zijn hoogtepunt heen.

Om zijn index te berekenen, roept Tiobe iedere maand een aantal sites aan met de zoekterm ‘ programming’, waaronder Google, Wikipedia en Amazon. Per site wordt dan op basis van de resultaten een top vijftig van programmeertalen bepaald en vervolgens wordt voor elke taal in die lijst het aantal hits gedeeld door het totale aantal treffers van de top vijftig. Het indexcijfer ontstaat door de aandelen van de verschillende sites te combineren. Voor sommige query’s zijn aanpassingen gemaakt omdat ze niet genoeg identificerend zijn of leiden tot te veel false positives (pagina’s die meetellen maar eigenlijk niet over de betreffende programmeertaal gaan). Verder groepeert de index talen die heel veel op elkaar lijken en talen die identiek zijn maar onder verschillende namen bekendstaan. Een volledig overzicht is te vinden op www.tiobe.com/ index.php/content/paperinfo/tpci/tpci_definition.htm.

C++ C#

Figuur 2: C++ profiteert van een markante duikeling van C#.

zen boven C#. De reden is in alle gevallen uiteindelijk de ontoereikende performance van C# in tijdkritieke systemen. Kijken we naar de rest van de top tien, dan valt met name de stijging van Python op. Begonnen als vervanger van Perl, met name voor systeembeheerders om scriptjes te schrijven, is dit ondertussen een volwassen programmeertaal geworden. Python-programma’s komen ook steeds vaker voor in grotere embedded softwaresystemen. Buiten de top tien zijn Visual Basic.Net, Matlab en Bash de winnaars van 2012. Hier moeten we echter niet te veel waarde aan hechten. Hoe verder naar achter in de lijst, hoe meer statistische ruis. De enige van dit trio die structureel lijkt te stijgen, is Matlab (Figuur 3). Juist de talen die heel geruisloos jaar in jaar uit klimmen, lijken zich langer te handhaven.

Verwachting

Figuur 3: Matlab stijgt verder. R Scala

Interessant is verder dat het Google nog altijd niet is gelukt om zelf een succesvolle programmeertaal te lanceren. De meeste hoogvliegers in de Tiobe-index hebben een Amerikaanse multinational achter zich die zijn nek uitsteekt: Java komt bijvoorbeeld uit de koker van Oracle, met een dikke IBM-vinger in de pap, Objective-C is Apples oogappel en C++ en C# weten zich gesteund door Microsoft. Als een van de weinige IT-grootmachten heeft de zoekgigant echter nog geen succesnummer op zijn naam. Google heeft het in het verleden geprobeerd met Go, tegenwoordig op plaats 57, en recentelijk met Dart. Deze ‘opvolger van Javascript’ reikt nog niet verder dan positie 82 en zal er nog een hele kluif aan krijgen om hogerop te komen. Met Coffeescript bestond er al een concurrent om de clientkant van websites te programmeren en in 2012 introduceerde Microsoft ook nog eens Typescript. Deze taal staat nu op plaats 196, maar zal dit jaar zeker stijgen. Welke talen gaan het echt maken in 2013? Wij voorspellen een toename in de populariteit van Java dankzij Android. Objective-C zien we niet verder opstomen omdat er geen groei zit in IOS. Daarentegen zullen C en C++ het weer goed doen door de aanhoudende vraag naar talen die snelle programma’s opleveren. Als Windows Mobile aanslaat, maakt ook C# nog een kans op groei in 2013. De verwachting is verder dat zowel Javascript als Matlab goede zaken zullen doen. De enige mogelijke nieuwkomers in de top twintig aan het eind van het jaar (Figuur 4) zijn R (statistiek) en Scala (functionele taal boven op de Java VM). Paul Jansen is oprichter en CEO van Tiobe Software en initiatiefnemer en onderhouder van de Tiobe-index. Redactie Nieke Roos

Figuur 4: De enige mogelijke nieuwkomers in de top twintig aan het eind van het jaar zijn R en Scala.

1 | 17

Opinie Groods greep

De defecttrechter, of wat we kunnen leren van onze salescollega’s

V

Derk-Jan de Grood helpt organisaties meer grip te krijgen op hun (test)project.

eel salesafdelingen gebruiken de zogeheten sales funnel als instrument om de effectiviteit van hun verkoopproces te meten. Boven in deze trechter gaan de leads, de potentiële deals. De salesmanager onderzoekt hiervan of er serieuze kansen zijn om tot een deal te komen. Is de kans erg klein, dan kiest hij er waarschijnlijk voor zijn kostbare tijd te besteden aan een lead met meer potentie. De interessante leads zakken verder de trechter in en krijgen een vervolg in de vorm van een klantgesprek. Dit gesprek kan aanleiding zijn om een offerte te maken. Indien aantrekkelijk voor de potentiële klant, komt er onder uit de trechter een deal gerold. De sales funnel geeft inzicht in hoeveel leads leiden tot een klantgesprek en hoeveel offertes daadwerkelijk een deal opleveren. Idealiter zijn juist de eerste fases het meest kritisch. Beter kritisch bij klantgesprekken dan veel tijd steken in offertes die niets opleveren. Bij een weinig kritisch proces zou de salesmanager juist veel aandacht besteden aan offertes met weinig potentie. Hierdoor is de slagingskans per offerte klein. Zonde van de tijd, helemaal omdat er op deze manier juist minder tijd overblijft om op zoek te gaan naar nieuwe leads en een goede inschatting te maken van hun potentie. Het salesproces is een filterproces en de sales funnel geeft inzicht in hoe goed het filter is in elke stap. Als we in de eerste fases niet kritisch filteren, ontstaat er inefficiëntie. De latere stappen gaan dan onevenredig meer tijd kosten. Als we voor deze tijd gaan compenseren in de toch al weinig kritische eerste fases, ontstaat er een vicieuze cirkel met nog meer inefficiëntie als gevolg. De salestrechter biedt inzicht in dit mechanisme en veel organisaties gebruiken hem om het verkoopproces te sturen en efficiënter te maken. Ook binnen de softwareontwikkeling hebben we een filterproces. Dit proces heet testen. We willen graag fouten elimineren voordat ze doorwerken in de vervolgstappen. Door kritisch te zijn aan het begin voorkomen we dat de laatste fases alle aandacht opslurpen, wat het project onnodig onder druk zou zetten en zou leiden tot een vicieuze cirkel. Door de juiste tools in te zetten en bijvoorbeeld pairwise te werken, kunnen we vroegtijdig fouten vinden in het ontwerp en de code. Door de business er vroegtijdig

bij te betrekken, kunnen we voorkomen dat we de verkeerde oplossing maken en tijdens late testfases (de user acceptance test of de demo) ineens onverwachte bevindingen doen. Efficiëntie, acceptatie en vroege foutdetectie leveren een belangrijke bijdrage aan een filterproces dat juist aan het begin voldoende kritisch is. Het filterproces in het testtraject noemen we de defecttrechter. Net als de sales funnel geeft deze informatie waarmee we het proces kunnen sturen en verbeteren. Hij biedt inzicht in de fases in het proces waar we kritischer moeten testen en waar we tijdwinst kunnen boeken. Onlangs besprak ik met een klant de efficiëntie van zijn testproces. Hij was begonnen om te meten hoeveel issues er boven

De defecttrechter geeft informatie om het testproces te sturen en te verbeteren water kwamen in productie, vergeleken met het aantal bevindingen in de ontwikkelfase. We herkenden hierin meteen het DDP, het defect detection percentage, maar constateerden ook dat dit voor stakeholders een abstract begrip is. Ineens legden we de link met de sales funnel. ‘Dat moet ze wel aanspreken’, concludeerden we gelijktijdig. ‘De stakeholders denken hier allemaal in salestermen, dus deze weergave sluit aan bij hun belevingswereld.’ Is de defecttrechter oude wijn in nieuwe zakken? Misschien. Google geeft geen resultaten op de zoekterm, dus de zak is zeker nieuw. Het belangrijkst is dat we met een duidelijk beeld meer begrip kunnen kweken bij stakeholders, voor wie het testproces vaak ongrijpbaar is. Het helpt daarmee om de kloof tussen business en IT te overbruggen en samen te werken aan een efficiënt ontwikkelproces. Tot slot: het is altijd goed om te profiteren van kennis die beschikbaar is binnen andere disciplines. Google op ‘sales funnel’ en je vindt vele Excel-templates die in een handomdraai zijn omgebouwd tot een mooie defecttrechter. Met dank aan onze salescollega’s.

1 | 19

Technieuws Nanotechnologie

DNA-vormen klaar terwijl u wacht DNA plooit en vouwt zichzelf veel gemakkelijker tot complexe vormen dan werd aangenomen, blijkt uit twee publicaties eind vorig jaar. Paul van Gerven

E

en chip die zichzelf in elkaar zet of een nanocapsule met medicijnen die pas opengaat als zij een zieke cel tegenkomt: het is een droom die eind vorig jaar weer een stapje dichterbij is gekomen. Twee onafhankelijke onderzoeksgroepen hebben laten zien dat DNA kan worden ‘geprogrammeerd’ om vrijwel elk gewenst patroon of elke gewenste vorm aan te nemen. In zijn natuurlijke vorm bestaat het DNApolymeer uit een flexibele suikerachtige ruggengraat met daaraan op regelmatige intervallen een van vier molecuultypen geklonken, aangeduid met de letters A, C, G en T. Deze zijgroepen opereren in paren: A ‘plakt’ een beetje aan T en C een beetje aan G. Een zo’n interactie zet niet veel zoden aan de dijk, maar hoe meer complementaire paren elkaar weten te vinden, hoe sterker de binding van twee DNA-strengen. Zo zal de DNA-streng AAAAAA vrij sterk aan een TTTTTT-streng binden. De natuur gebruikt deze complementariteit om de opslag van genetische informatie robuuster te maken. Onze genen

zijn betrekkelijk veilig vastgelegd in twee kopieën, die elkaar innig omhelzen in een dubbele helix van twee zeer lange ketens. Maar DNA bezit de potentie om veel meer vormen aan te nemen – bijna elke vorm eigenlijk. De volgorde waarin de letters staan, vormen de instructies hoe een keten zichzelf opvouwt of aan een andere keten plakt. DNA is dus een bouwsteen met ingebouwd sjabloon. Zodra de synthesetechnieken voldoende waren ontwikkeld om DNA in voldoende lange stukken en in de gewenste volgorde te maken, zijn wetenschappers het biopolymeer dan ook in de gekste vormen gaan plooien. Van cilinders tot kubussen en van adelaarskoppen tot smileys (zie Figuur 1), het is inmiddels gemaakt. De state of the art op dit gebied is het zogeheten DNA-origami, een algemeen toepasbare techniek waarbij een verzameling kleine stukjes DNA – de ‘nietjes’ – een lange, enkelstrengs DNA-keten in de gewenste 2D- of 3D-vorm plooit. Van Cad-ontwerp tot karakterisatie onder de atoomkrachtmi-

croscoop duurt dat hele proces, mits semigeautomatiseerd, ongeveer een week. DNA-origami levert niet alleen leuke plaatjes op. Voor nanowetenschappers die an sich niet zijn geïnteresseerd in het paringsgedrag van DNA, is het ook een uitkomst. Zij kunnen in een betrekkelijk kort tijdsbestek beschikken over een nanostructuur waarmee zij andere nano-objecten op een oppervlak of zelfs in 3D kunnen organiseren. Het DNA fungeert dan als een soort kapstok. Zo fabriceerde de geestelijk vader van DNAorigami, Paul Rothemund van Caltech, een primitieve transistor door DNA twee koolstofnanobuizen in kruislingse positie te laten vastpinnen op een oppervlak (zie Bits&Chips 15, 2010). En Harvard-onderzoekers ontwierpen een ‘nano-oester’ die openklapt wanneer het juiste signaalmolecuul eraan bindt, bijvoorbeeld om medicijnen op specifieke plaatsen in het lichaam af te leveren. DNA-origami biedt in feite eindeloze mogelijkheden om meer controle uit te oefenen over de nanowereld. Het kent echter ook een onelegante en onpraktische beperking: voor

Figuur 2: Met ‘DNA-legostenen’ bouwden Harvard-onderzoekers honderd verschillende 3D-vormen. Links de met de computer gegenereerde ontwerpen en rechts een opname van het DNA met de elektronenmicscoop.

20 |

1

Figuur 1: Smiley van zelfgeassembleerd DNA, gemaakt met behulp van DNAorigami

elke nieuwe vorm dient een nieuwe set nietjes te worden ontworpen en gesynthetiseerd.

Doemdenkers Volgens de gangbare theorieën over DNA is daar weinig aan te doen. Zelfassemblage is een evenwichtsproces, waarin zwakke interen intramoleculaire bindingen net zolang worden gevormd en weer worden verbroken totdat de energetisch meest gunstige configuratie is bereikt – een soort trial-and-error op moleculair niveau. Dit proces is bijzonder gevoelig voor concentratieverschillen van de betrokken reactanten: die moeten precies in overeenstemming zijn met hun rol in de zelfassemblage. Wijkt de concentratie ook maar iets af, dan blijven de structuren steken in incomplete toestanden. Het is echter onmogelijk om de concentraties voldoende nauwkeurig te regelen. Met dit in het achterhoofd bedacht Rothemund het DNA-origamiconcept. Door de nietjes in overmaat toe te voegen, wordt de evenwichtsreactie in de gewenste richting geduwd. In chemische termen: de reactie loopt af. Het duurt echter meestal vrij lang voor dat evenwicht wordt bereikt. Dat is een van de redenen waarom een DNA-origamiprocedure een week kan duren. Het was dan ook een grote verrassing toen onderzoekers van het Walter Schottky Institute van de TU München aantoonden dat het ook in enkele minuten kan, zelfs bij grote en complexe vormen. In een Science-artikel, eind 2012 gepubliceerd, volgden Hendrik Dietz en collega’s aan de TU München het vouwproces als functie van de temperatuur. Met fluorescentiemetingen konden zij vaststellen hoe snel het DNA zich op- of ontvouwt tijdens respectievelijk afkoeling en opwarming van een oplossing ervan. Door een testbuisje supersnel te bevriezen, konden zij het vouwen

bovendien op elk gewenst moment stilleggen en de gevormde structuren onder de elektronenmicroscoop bestuderen. De Duitsers observeerden dat de (ont-) vouwactiviteiten uitsluitend plaatsvinden in een beperkt temperatuurgebied van enkele graden. Daarbuiten fluctueerden zij rond nul, oftewel: werd er evenveel opgevouwen als ontvouwen. Nadere analyse liet zien dat DNA precies in dit temperatuurgebied de vorm aanneemt (of loslaat) waartoe het ‘geprogrammeerd’ is. Eenmaal gevormd, is het construct echter in een aanzienlijk groter temperatuurbereik stabiel. Er werden negentien verschillende vormen gemaakt, die elk in een net iets ander temperatuurbereik werden gevormd. Deze vondst heeft belangrijke implicaties. Niet alleen krijgen doemdenkers over DNA-evenwichtsreacties een draai om de oren, het is ook een handzaam recept voor collega’s. Doorgaans worden DNA-assemblage min of meer aan het toeval overgelaten door een DNA-oplossing tot een temperatuur te verwarmen die alle interacties overschreeuwt, en vervolgens te laten afkoelen en net zolang te laten staan tot zich een reactieproduct heeft gevormd. Uit het werk van Dietz blijkt nu dat het veel beter is om het proces te volgen tijdens opwarming. Zodra de vouwsnelheid piekt, zit je waarschijnlijk goed.

Ondergeschikt Met Dietz’ methode is nog altijd het probleem niet opgelost dat voor iedere vorm een nieuwe verzameling DNA-strengen moet worden gesynthetiseerd. Idealiter zou synthese van DNA-objecten moeten werken als lego: je kiest de benodigde, kant-en-klare stenen en bouwt je kasteel of vliegtuig. Het werk van Peng Yin en collega’s van het Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering komt dicht in de buurt bij zo’n

krat nanolego. Het concept dat zij hanteren heeft wel iets van een zwart-witbeeldscherm, waar het beeld wordt opgebouwd met behulp van pixels die aan of uit staan. De Harvard-onderzoekers hebben een paneel van 310 ‘DNA-pixels’ geconstrueerd, elk bestaande uit een unieke DNA-streng die op vier punten een andere pixel vasthoudt (uitgezonderd pixels aan de zijkanten). Als je alle pixels mengt, krijg je een rechthoek van drie bij zeven nanometer (alle pixels staan aan). Voor elk andere vorm binnen die dimensies hoef je slechts te bepalen welke strengen moeten worden weggelaten (oftewel: welke pixels uit moeten staan). In tweedimensionale vorm dateert dit concept van begin 2012, maar afgelopen december slaagden Yin en collega’s erin het op te rekken naar de derde dimensie (zie Figuur 2), een prestatie die is bekroond met een Nature-artikel. Door 107 verschillende 3D-objecten te construeren uit een en dezelfde verzameling ‘DNA-voxels’ toonden zij net als Dietz en de zijnen aan dat DNA heel wat makkelijker zelfassembleert dan gedacht. En net als Dietz hebben zij daarvoor geen sluitende verklaring. Voor de wetenschappers die slechts een snelle en praktische manier willen om 3Dnanostructuren te maken, is dat van ondergeschikt belang. Met het werk van Dietz en vooral Yin, dat overigens probleemloos met Rothemunds DNA-origami kan worden gecombineerd, is er eind vorig jaar een toegankelijke manier beschikbaar gekomen om nano-objecten te maken of op een oppervlak te organiseren, of zelfs om kunstmatige nanomachines te construeren. De komende jaren valt dan ook een explosie van nieuwe nanostructuren te verwachten, gemaakt met een breed scala van toepassingen in het achterhoofd – al leert de ervaring dat het nog jaren zal duren voordat die geschikt zijn voor de commercie.

1 | 21

Software

Object-oriented analysis and design - fast track This is a comprehensive training for those who work in a software environment where object-oriented software development is applied or will be applied. In lectures the typical OO approach for requirements analysis and design and the development of a complete analysis model in UML will be explained. Several practical exercises will help in the understanding and benefits of the OO approach compared to the more traditional (functional) approach. The course also gives insight in how a detailed design can be implemented in a programming language like C++ or JAVA. The training is intended for software developers, software engineers, project leaders and software managers who work in an environment where object-oriented software development is (going to be) applied. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

OOAD Eindhoven 2,400 euros excl. VAT 4 days in a period of 1 month commences 5th March 2013

Software

Design of real-time software The development of real-time software requires special methods and techniques. In this intensive 5-day course participants will learn design aspects of real-time (embedded) programs, in particular timeliness and concurrency. This course is developed for hardware and software engineers, system analysts and designers who develop real-time software in the area of embedded systems, CAM, laboratories, etc. Prerequisites are experience in software development, knowledge of the fundamentals of computing science and knowledge of general operating system policies and mechanisms. The training is a mixture of lectures, discussions and exercises. On the last day there is an intensive interactive workshop to practice presented techniques. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

DRTS/WS Eindhoven 2,400 euros excl. VAT 5 consecutive days 18 - 22 March 2013

Electronics

Electromagnetic compatibility - design techniques Electromagnetic compatibility (EMC) often lies on the critical path of the product creation process. In this training course, guidelines and tools are given to achieve a systematic and cost-effective integration of EMC technology into new electronic products. In this way, we can prevent delayed market introduction because of EMC problems. The complete EMC training consists of two parts: lectures and a workshop. The participants can use their own products as test vehicles during the workshop. The course is intended for electronic designers and EMC quality engineers working in product development, research, production automation and system engineering. Educational level should be a technical BSc/MSc. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

EMC-DT Eindhoven 2,250 euros excl. VAT 5 consecutive days 22 - 26 April 2013

www.hightechinstitute.nl

Opinie Software-engineering

Waar zijn we?

D

Angelo Hulshout [email protected]

rieënhalf jaar geleden schreef ik voor Bits&Chips een column met de titel ‘Waar gaan we heen?’ (zie Bits&Chips 9, 2009) en de belofte daar na drie jaar nog eens op terug te komen. Die belofte was ik al lang weer vergeten, tot een twitteraar me er vorige maand aan herinnerde. In de column gaf ik aan dat architecten verantwoordelijk zijn, of zouden moeten zijn, voor de kwaliteit van een systeem. Dat koppelde ik aan de droom van het oprichten van een eigen systeemarchitectenbureau, dat architectuurexpertise zou gaan leveren voor opdrachtgevers – zodat naast implementatiewerk ook architectuurwerk uitbesteed zou kunnen worden. Het uitgangspunt: een onafhankelijke architect gaat voor kwaliteit, een architect in dienst van het bedrijf zou wel eens geneigd kunnen zijn toe te geven aan de kortetermijngrillen van de organisatie om hem (of haar) heen. Inmiddels kent iedereen natuurlijk het gerenommeerde architectenbureau Delphino Consultancy, waar 25 systeemarchitecten opdrachten uitvoeren voor bedrijven als ASML, Philips, Thales en VDL. Mijn mensen zijn veel gevraagd, graag gezien en leveren topkwaliteit. Het is nog maar de vraag hoe lang het duurt voor enkelen van hen via een headhunter door rijke concurrenten van onder mijn handen worden weggekaapt. Als ik dat kan voorkomen, en we vinden werk voor nog vijf medewerkers, dan treedt het celsplitsingsmodel van Eckart Wintzen in werking en openen we een tweede vestiging. Helaas, zo is het niet gegaan. Enerzijds was ik mogelijk wat optimistisch; een economische crisis is niet het juiste moment om iets dergelijks op te zetten. Anderzijds was (of is) de markt er ook zonder crisis nog niet aan toe. Natuurlijk zijn architecten verantwoordelijk voor kwaliteit, maar de echte kwaliteit zit er uiteindelijk in dat systemen ook worden gebouwd volgens de norm die de architect neerzet. Dat is iets dat in de praktijk, onder tijdsdruk of door onwetendheid, nog steeds niet gebeurt. Daarbij is overigens ook niet uit te vlakken dat het

kwaliteitsbewustzijn van architecten nogal eens te wensen overlaat. Ook in systeemontwikkeling zijn de Rem Koolhazen een zeldzaamheid. Maar ... er is wel iets gebeurd in de markt. Misschien komt het door de crisis of misschien was het eerder al aan de gang, dat is niet zo relevant. Feit is dat veel softwareen systeemontwikkelaars, en onder hen de

Veel architecten werken tegenwoordig als zzp’er nodige architecten, tegenwoordig als zzp’er (soms in samenwerkingsverbanden) aan de slag zijn gegaan. Minibureautjes, zeg maar, en het mijne is er daar een van. Zij, nee wij, worden gevraagd voor architectuuropdrachten, vaak binnen projecten, om op basis van kennis en ervaring, en vooral ook kwaliteitsbesef, een goede invulling te definiëren en de realisatie daarvan te bewaken. Nog steeds binnen de organisaties waar we vandaan komen, maar de druk die de waan van de dag oplegt, is toch minder dan bij een dienstverband. Die slag is binnen, de slag naar grote architectenbureaus maken we misschien toch maar niet – een samenwerkingsverband van twee of drie goede mensen zou wel eens voldoende kunnen zijn.

1 | 23

Technieuws Optica

Vierduizend optische antennes op een chip MIT-onderzoekers hebben meer dan vierduizend infraroodantennes geïntegreerd op silicium. Omdat elke antenne het licht een iets andere fase meegeeft, projecteert de chip een beeld. Paul van Gerven

R

adarsystemen gebruiken het om een smalle bundel in de gewenste richting te sturen, radiozendmasten hebben het aan boord om hun bereik te vergroten en radiotelescoop Lofar gebruikt het om efficiënter het diepste van het heelal te observeren: in systemen die werken met relatief lange elektromagnetische golven is het phased array-principe al decennia een bekende verschijning. Nu is het doorgezet naar het infrarode gebied. Een phased array bestaat uit een regelmatig patroon van antennes die hetzelfde signaal met een klein faseverschil uitzenden. Door interferentie dooft het signaal in bepaalde richtingen geheel of gedeeltelijk uit, maar in één richting wordt het juist versterkt. Met een phased array kan een signaal dus worden gebundeld, in plaats van te worden uitgesmeerd over vele richtingen. Bij ontvangstantennes kan een dergelijke opstelling de signaal-ruisverhouding verbeteren. Het optische golflengtegebied is op papier erg interessant om het phased array-principe op toe te passen. Dankzij de relatief korte golflengte kunnen er in principe grote aantallen antennes op een chip worden geplaatst, met alle voordelen van dien ten aanzien van performance en productiekosten. Tot op heden waren de benodigde optische koppelaars en faseverschuivers echter zeker tien golflengtes groot, waardoor integratie op silicium nauwelijks zinvol was. Tot nu toe zijn er dan ook vooral eendimensionale optische phased arrays gemaakt. De grootste tweedimensionale versie bestond uit slechts vier antennes. Met een nieuw ontwerp van 4096 optische zendertjes op een chip van 0,58 bij 0,58 millimeter maakt MIT daar een reuzensprong, zelfs al gaat het om infrarood en niet om zichtbaar licht. Alle antennes krijgen hun licht via een golfgeleider uit dezelfde laserbron, maar zenden dat weer uit in een iets andere fase, die in elke antenne is ingebak-

24 |

1

ken tijdens fabricage. Het interferentiepatroon van de 64 bij 64 ‘pixels’ vormt enkele millimeters boven de chip het MIT-logo. Nog spectaculairder zou het natuurlijk zijn als het faseverschil realtime kan worden ingesteld. Dan kan dezelfde chip verschillende beelden produceren, en misschien zelfs bewegende beelden. In hetzelfde artikel in Science geven Michael Watt en collega’s van MIT daarvan een voorproefje. Zij maakten een prototype chip van acht bij acht pixels waarvan het faseverschil kan worden gevarieerd dankzij geïntegreerde verwarmingselementen. De temperatuur van de antenne heeft namelijk directe invloed op het faseverschil dat zij meegeeft.

dig in systemen die voortdurend de omgeving moeten aftasten, zoals raketgeleiding of antibotssystemen voor auto’s. Het meest spectaculaire zou natuurlijk een holografische televisie zijn, maar die is nog erg ver weg. Er zouden niet alleen veel meer antennes op een chip moeten, zij zouden vanwege de kortere golflengte ook

Antibotssystemen Het Amerikaanse werk toont in de eerste plaats hoe snel de nanofotonica zich heeft ontwikkeld. Nog niet zo lang geleden was fabricage van een individuele optische component in silicium een prestatie die een toptijdschrift maar wat graag plaatste. Inmiddels wordt er over complete en volledig in silicium geïntegreerde optische circuits gepubliceerd, in het geval van MIT gemaakt met behoorlijk geavanceerde 65-nanometerprocestechnologie. Ook al is het aantal ‘schakelingen’ op een chip nog erg laag vergeleken bij een elektrische IC, duidelijk is dat de ontwikkelingen op het vakgebied razendsnel gaan. Het is daarom niet te vroeg om aan potentiële toepassingen te denken. Een optische phased array zou bijvoorbeeld kunnen dienen als lichtbron of -sensor in media die licht verstrooien, zoals biologisch weefsel of bloed. Gemonteerd op een optische fiber zou de phased array zeer lokaal foto’s kunnen maken of een laserstraal kunnen produceren tijdens een operatie. Een ander interessant idee vloeit voort uit het feit dat een phased array een dynamische lichtbundel kan voortbrengen zonder additionele mechanische componenten. Zoiets is han-

een stuk kleiner moeten worden gemaakt en een stuk dichter op elkaar moeten worden geplaatst. Om dat voor elkaar te krijgen, moeten de elementen van iedere pixel waarschijnlijk boven op in plaats van naast elkaar worden gezet. Bovendien is silicium niet geschikt als uitgangsmateriaal, omdat het zichtbaar licht absorbeert.

Opinie De headhunter H. van S. vraagt:

Anton van Rossum [email protected]

Ik werk al meer dan tien jaar als designengineer en heb onlangs na een zoektocht van enkele jaren een aanbieding gekregen voor een nieuwe baan. De pluspunten zijn dat het inhoudelijk om een zeer interessante, zwaardere functie gaat en ik ruim de helft meer ga verdienen. Daarnaast verliep de kennismaking met mijn nieuwe collega’s uitstekend en spreekt de werksfeer me aan. Het minst aantrekkelijk is de reisafstand: het bedrijf ligt op meer dan honderd kilometer van mijn woonplaats. Momenteel ben ik vanuit huis binnen een half uur op mijn werk. Enkele keren per week moet ik naar het hoofdkantoor in de Randstad. Ik zit dan soms wel twee uur enkele reis in de auto en ik ben daar eigenlijk wel klaar mee. Ik moet er niet aan denken dat ik dagelijks tweeënhalf à drie uur inclusief files heen en terug moet voor deze nieuwe baan. De manager heeft me aangeboden dat ik eerst een half jaar vijf volledige dagen ga draaien op kantoor. Daarna is twee dagen thuiswerken bespreekbaar. Maar ik zie nu al op tegen dat halve jaar heen en weer pendelen. Verhuizen is eigenlijk de beste optie. Ik zou dat in beginsel ook wel willen en mijn vrouw staat er niet negatief tegenover. Ons huis verkopen is echter niet zo gemakkelijk in deze tijd. De kans is groot dat dat langer duurt dan een jaar.

De headhunter antwoordt: De belabberde situatie op de huizenmarkt heeft voor veel mensen vervelende consequenties. Dit geldt vooral voor degenen die nog maar enkele jaren geleden een huis hebben gekocht. Zij kunnen vaak alleen met verlies verkopen. Verkoop is voor hen dan ook geen optie. Wanneer je echter al meer dan tien jaar eigenaar bent, zal vooral de langere verkooptijd een vervelend gevolg zijn. Wat ik de laatste jaren veel zie, is dat daarom andere oplossingen worden gezocht. Zo’n alternatief is verhuur van je eigen huis, al dan niet gestoffeerd en/of gemeubileerd. Ook komt het voor dat een kamer, appartement of bed and breakfast wordt gezocht in de buurt van het bedrijf waar fysieke aanwezigheid is gewenst. Al naargelang de financiële ruimte en feitelijke omstandigheden wordt een pragmatische oplossing gezocht. Soms verblijven mensen de hele week op locatie, soms maar een enkele dag.

Werkgevers faciliteren dit op verschillende manieren. Zo hebben sommige bedrijven eigen huizen en andere weer speciale afspraken met hotels. Er zijn ook creatieve oplossingen te bedenken als het bedrijf verschillende vestigingen heeft. Daarnaast krijgt de medewerker soms een sign-onbonus als tijdelijke tegemoetkoming in de kosten. Dergelijk ‘tekengeld’ komt meestal voor op executive-niveau, maar wordt ook wel gebruikt om medewerkers met speciale, schaarse talenten aan te trekken. In jouw geval heeft het bedrijf je niet alleen een ruime sign-on-bonus en een riant vast salaris met een goede bonusregeling geboden, maar tevens de mogelijkheid geschapen dat je na een inwerkperiode van een half jaar twee dagen per week thuis kunt

Medewerkers met schaarse talenten krijgen soms een sign-on-bonus werken. Dat is een bijzondere geste, waaruit een groot vertrouwen in jouw persoon en capaciteiten valt af te lezen. Vanuit mijn perspectief biedt het bedrijf jou een buitengewoon interessante propositie. Wellicht dat een verhoging van de signon-bonus soelaas kan bieden. Je zou dat zeker ter sprake kunnen brengen. Realiseer je dat je in de nieuwe functie in ieder geval niet méér zult reizen dan in de oude, maar wel tegen een aanmerkelijk beter salaris.

10 | 25

Interview Herman Maes (Imec)

De Toon Hermans van Imec neemt afscheid Herman Maes is de motor achter een van Imecs meest succesvolle onderzoekslijnen, de niet-vluchtige geheugens. De hoogleraar ging tien jaar geleden de Invomec-divisie van het Leuvense chip-R&D-centrum leiden en liet de omzet tienvoudig groeien. Een gesprek ter gelegenheid van zijn afscheid. René Raaijmakers

B

egin jaren negentig ontving Herman Maes me om over zijn flashgeheugens te vertellen. Het was mijn eerste kennismaking met Imec. Maes was een heer. Bescheiden, fanatiek, nauwgezet. Iemand die de materie helder kon uitleggen. Hij wist de jonge journalist er dan ook van te overtuigen dat met de celtechnologie die Imec ontwikkelde de beste niet-vluchtige geheugens in de wereld te produceren waren. In die tijd fröbelden de Nederlandse universiteiten ook naar hartenlust met microchips en halfgeleiders, maar bij Imec werkten ze aan devices met het doel om ze ook in de echte markt terug te vinden. Niet dat dat altijd goed lukte. De Leuvense flashtechnologie heeft de consument maar ten dele bereikt. Het bleek maar weer eens hoe moeilijk het is om een prachtidee te slijten aan een industrie in een productiekeurslijf en een sterke not invented here-houding. Maar het praktijkgerichte onderzoek van Maes’ groep droeg er wel aan bij dat Imec zichtbaar werd in de grote boze halfgeleiderwereld. Herman Maes is een workaholic. Het moet rond 2005 zijn geweest dat hij me er bij een kop koffie het een en ander over toevertrouwde. Maes was de nieuwe directeur

26 |

1

van Imecs divisie Invomec, maar moest ook nog doctoraatstudenten begeleiden uit zijn vorige baan als hoogleraar en hoofd van Silicon Technology and Device Integration bij Imec. Hij hield zich destijds op de been met sloten koffie, werkte het weekeinde door en pakte ook ’s avonds standaard drie uur. Om zijn tijd efficiënt te verdelen, keek hij het BRT-nieuws op de hometrainer. Fietsend tv-kijken doet hij nog steeds, maar avondwerk niet meer. Ook is de koffie danig gereduceerd, zegt hij nu. In het liber amicorum dat ter gelegenheid van zijn afscheid is geschreven – Maes is per 1 januari 2013 met pensioen – bevestigen vrienden en collega’s zijn onstuitbare werklust. ‘Herman op pensioen? Dat kan ik niet geloven’, is een standaard commentaar in het afscheidsboek, dat ook verhaalt van zijn vele talenten. Hij speelt gitaar, voetbal, is intussen een fanatiek fietser en staat bij intimi bekend als een moppentapper. Ook imiteert hij met smaak collega’s uit het vakgebied, van wie vooral de Italianen eraan moeten geloven. ‘Hebben we hier geen Vlaamse Toon Hermans verloren aan de micro-elektronica?’, vraagt Ingrid De Wolf zich af in het liber amicorum.

Betere oorden Herman Maes (1947) haalde in 1971 zijn diploma burgerlijk elektrotechnisch werktuigkundig ingenieur in Leuven. Zijn eindwerk deed hij bij Roger Van Overstraeten, de latere oprichter van Imec en op dat moment een jonge veelbelovende hoogleraar. Van Overstraeten hield zijn rekruten goed in de gaten en moedigde talenten aan om te promoveren. Het werd Maes snel duidelijk dat zijn leermeester helemaal op de hoogte was van zijn handel en wandel. ‘Het gaat u hier in Leuven voor de wind’, voegde Van Overstraeten hem toe. ‘Hebt u al nagedacht wat u hierna gaat doen?’ Op dat moment had de jonge student vooral plannen om de industrie in te gaan. Voor een zwembadleverancier had hij al eens een pH-meter in elkaar geknutseld en hij was ook al langs Janssen Pharmaceutica gereden om daar te polsen voor een baan. Maar Van Overstraeten overtuigde hem om te doctoreren, wat in die tijd voor een ingenieur niet evident was. Door zijn opvallend goede resultaten kreeg Maes een beurs van het Nationaal Fonds voor Wetenschappelijk Onderzoek (NFWO), iets wat voor slechts vier jaar-

genoten was weggelegd. Het jonge talent doctoreerde in slechts drie jaar op een onderwerp dat betrekking had op zijn latere werk aan non-volatile memories en slaagde er daarna in om een beurs te krijgen van de Belgian American Education Foundation, waarna hij in oktober van 1974 naar de universiteit van Illinois vloog om anderhalf jaar bij de groep van professor C.T. Sah te werken. ‘De Chinees Sah schreef de allereerste paper waarin stond waarom CMos interessant was. Hij was erg actief op het gebied van devicefysica. Sah wilde begrijpen hoe het werkte. Fysica is daarbij essentieel en ook mij interesseerde dat. In die tijd was er over halfgeleiders nauwelijks iets bekend. Zelf had ik nog les gehad van professoren die het over vacuumbuizen hadden.’ Maes had best elders in de VS aan de slag gekund, maar op het moment was Gilbert Declerck al in Stanford, Robert Mertens in Florida en waren Hugo De Man en Willy Sansen al in Berkeley geweest. ‘Ik dacht: ik kan best eens een andere plaats uitkiezen.’ Op technisch-wetenschappelijk gebied had Maes de tijd van zijn leven, maar hij zegt er ook bij dat er betere oorden zijn dan Illinois.

‘De zomers zijn er afgrijselijk warm en vochtig en in de winter is het daar bar koud met meters sneeuw.’

Eerste zaadjes Na zijn tijd bij Sah kon Maes zijn verblijf in de VS niet verlengen en kwam hij niet meer onder legerdienst uit. Om tijd te besparen, schreef zich in als soldaat – als officier zou hij een half jaar langer moeten. Zo kwam hij als 29-jarige tussen broekies van achttien. ‘Ik moest die mannen hun brieven schrijven en hun dassen knopen. Ze konden niets zelf, maar het was fantastisch. Ik liep ze er allemaal uit; fysiek was ik tien keer beter’, zegt de fanatieke sporter. Na een maand opleiding kreeg Maes het rustiger met een baantje op de luchthaven Zaventem. Daar moest hij zombies spotten, vliegtuigen uit Oost-Europa met verdachte bewegingen. ‘Er is nooit een vliegtuig geweest dat mijn aandacht trok. Het waren allemaal commerciële vluchten. Volgens mij konden we de spionagevluchten niet eens zien.’ De nacht- en weekenddiensten verschaften hem volop tijd om te lezen. ‘Daardoor kreeg ik ook twee dagen per week verlof. Dan zat ik op het labo te werken. In de

maanden bij het leger heb ik dus een derde van mijn tijd op het werk gezeten.’ Maes vroeg in zijn diensttijd ook een benoeming aan bij het NFWO. Nadat die was toegekend, kon hij op 1 januari 1977 permanent aan de slag als onderzoeksleider in Leuven. Hij kreeg meteen de gelegenheid om een wetenschappelijke groep op te zetten op de KU Leuven. Daar had Roger Van Overstraeten de groep Fysica en Elektronica van de Halfgeleiders en de groep Ketens en Systemen inmiddels samengevoegd tot Esat. Van Overstraeten had als directeur daarvan inmiddels een honderdtal mensen aan zich gebonden en had een heuse schone labruimte voor de productie van geïntegreerde chips. Maes kwam er bekende gezichten tegen. Terug uit de VS waren ook Gilbert Declerck, Hugo De Man, Robert Mertens en Roger De Keersmaeker op Esat hun eigen onderzoeksafdelingen gestart. Maes wees Van Overstraeten op het belang van niet-vluchtige geheugens. ‘Ik zei tegen hem dat het onderwerp waarop ik gedoctoreerd was, de non-volatile memories, volgens mij echt de toekomst had. SRam deden we al en in DRam waren de Japanners groot. Ik ben toen een groep

1 | 27

Interview Herman Maes (Imec)

gestart rond niet-vluchtig geheugen en een groep rond betrouwbaarheid.’ Niet-vluchtige geheugens is bij Imec vandaag nog altijd een van de sterkste programma’s. Het was Van Overstraeten die zorgde voor de infrastructuur waarin de jonge talenten zich konden uitleven. ‘De productieapparatuur op onze universiteit was goed, maar niet uitzonderlijk. Van Overstraeten wist er met zijn relaties, overtuigingskracht en visie fondsen voor aan te boren. Hij zei: wij staan hier nog nergens, maar we hebben de capaciteiten en heel veel goede mensen. Hij heeft voor het gehele spectrum gezorgd: van mensen tot machines en infrastructuur. Hij wilde in elk geval de beste worden. Toen al zei hij dat het geen zin had om dingen te doen omdat anderen ze ook deden. We moesten nummer een worden. Dus was er die permanente druk. We moesten onze groepen uitbouwen, financiering vinden. De universiteit had immers geen eindeloze pot met geld. Wij moesten de beste mensen voor hun eindwerk aantrekken en projecten binnenhalen. Het verplichtte ons om met de industrie te gaan samenwerken.’ Afhankelijk zijn van bedrijven, dat was in die tijd in zowel België als Nederland vrij ongewoon. Op de KU Leuven vond een aantal hoogleraren dat not done, maar Van Overstraeten had daar geen last van. ‘Nee, absoluut niet. Wij ook niet. We zagen dat als de enige manier om iets uit te bouwen.’ Maes zegt dat de solidariteit tussen collega’s groot was. ‘We trokken samen op. We gingen een platform opzetten en keken naar de technologie van morgen. Als daar geld voor binnenkwam, dan was dat voor iedereen.’ Esat werkte begin jaren tachtig onder meer met Alcatel, maar kreeg ook van Raycal en Plessey vragen om productietechnologie te ontwikkelen. ‘Dat was nog voordat Imec werd opgericht. Die Engelse bedrijven konden we overtuigen van onze kwaliteiten. Wij transfereerden al in ’81 of ’82 technologie naar ze. Toen hebben we de eerste zaadjes al geplant.’

Een must De brand die in 1982 uitbrak in de faculteit Elektrotechniek aan de Kardinaal Mercierlaan naast het kasteel van Arenberg was een beslissend moment. De cleanroom brandde grotendeels uit, maanden werk ging verloren en niemand kon voort met

28 |

1

zijn projecten. ‘De verslagenheid was verschrikkelijk groot.’ Van Overstraeten kreeg bij de overheid en de universiteit echter snel geld los om een nieuwe cleanroom te bouwen. Daarbij wist hij zich gesteund door Gaston Geens, op dat moment de Vlaamse eerste minister. De nieuwe cleanroom stond er al een jaar later, inclusief productieapparatuur voor vier inch silicium wafers. Een forse vooruitgang, want de Leuvenaren moesten het voorheen met plakjes van anderhalf en twee inch doen. ‘Die cleanroom was een ongelooflijke verbetering in technologieontwikkeling. Maar Van Overstraeten zei: als we nog verder willen gaan, dan zitten we op de Kardinaal Mercierlaan toch beperkt. Hij wilde doorgroeien, snel veel groter worden, terwijl wij al onder de indruk waren van onszelf.’ Terwijl sommigen binnen de universiteit wat afgunstig begonnen te kijken naar wat ze bij elektronica allemaal aan het realiseren waren, opperde Van Overstraeten het idee om een cleanroom voor vijf inch plakken te maken en ook onderzoek te gaan doen naar verpakkingstechnologie. Dit project stond lange tijd bekend als Superlab, de werknaam voor wat Imec zou worden. Van Overstraeten besprak zijn Superlabideeën met de Vlaamse politiekers. Zijn ambitieuze plannen vielen goed bij Gaston Geens, die juist in die tijd invulling gaf aan de Derde Revolutie Industrie van Vlaanderen. Ook Geens vond dat economiestimulering vooral technologiegeoriënteerd moest zijn. Zo ontstond het plan voor een interuniversitair reseachinstituut, een R&D-centrum voor IC-technologie waarin de Vlaamse universiteiten hun krachten konden bundelen. Maes: ‘Geens had visie en die drukte hij door. Imec is er niet zomaar gekomen; er was een grote weerstand vanuit verschillende universiteiten. Om ideologische redenen, maar ook wel gewoon afgunst. Zonder Van Overstraeten en Geens was het niet gelukt, daar twijfel ik geen moment aan.’ De ratrace waarmee Van Overstraeten begin jaren tachtig begon, is nog steeds niet ten einde. Imec heeft inmiddels een cleanroom voor 300-millimeter-chipproductie en ontwikkelt al geruime tijd nieuwe chipprocestechnologieën met EUV-machines van ASML. Nu de machinefabrikant door Intel,

Samsung en TSMC een miljardenduwtje heeft gekregen om zijn systemen geschikt te maken voor 450 millimeter wafers schakelt de Leuvense partner trouw mee. ‘450 mm is geen optie, het is een must’, vat Maes het kort samen. Hij schat dat de totale investeringen voor een nieuwe cleanroom en nieuwe apparatuur een miljard euro zullen bedragen, weliswaar in fases. ‘Het is volledig compatibel met een productie-eenheid. Dat kan ook niet anders. Alleen al een EUV-stepper van ASML kost honderd miljoen.’ De Vlaamse overheid speelt hier slechts een bescheiden rol. ‘Dat zal niet met giften gaan, maar met leningen. Daar is ergens een bedrag van honderd miljoen euro gevallen. 450 mm zal dit jaar niet worden gestart, maar het is wel iets waar we niet heel lang kunnen mee wachten. De bouw start begin 2014 en eind 2015 zullen de eerste toestellen worden geïnstalleerd. Ergens in 2015 of 2016 moet er iets staan.’

Imecservices Sinds tien jaar geeft Herman Maes leiding aan Invomec, de organisatie die in 1983 – een jaar vóór Imec – werd opgericht om de kennis rond elektronicaontwerptechnieken te stimuleren. Ze verleent designservices rond toepassingsspecifieke chips (Asics), van ontwerpimplementatie tot place and route. Honderden bedrijven en academische instellingen laten via Invomec hun proefcircuits, prototypes of kleine series bakken bij foundry’s. Als wetenschapper in hart en nieren nam Maes de job in 2002 eerder met tegenzin op zich. Hij had moeite afscheid te nemen van zijn onderzoek. Hij bleek echter ook over ondernemerskwaliteiten te beschikken. Onder zijn leiding vertienvoudigde de omzet van Invomec ruim, van drie miljoen euro in 2002 tot 34 miljoen in 2012. Invomec speelt een belangrijke rol in het leven van promovendi en andere onderzoekers. Via het Europractice-loket van

Invomec laten zeshonderdvijftig Europese en driehonderd andere universiteiten wereldwijd hun onderzoekschips maken. Europractice brengt de circuits bij elkaar op multiprojectwafers, stuurt ze naar de chipfabriek en zorgt ervoor dat onderzoekers en bedrijven plakken vol chips of verpakte onderdelen in handen krijgen. Daarnaast laten zo’n tweehonderd ondernemingen hun IC’s in kleine volumes produceren. De fenomenale omzetgroei in de afgelopen tien jaar is vooral te danken aan de rol van TSMC, waar jaarlijks duizenden wafers starten met designs die vanuit Leuven arriveren. Het deel TSMC in Invomecs omzet was vorig jaar 28 miljoen euro. Andere foundry’s waarmee de organisatie werkt, zijn On Semi, UMC en X-Fab. De groei bij TSMC is te danken aan een strategiewijziging van de Taiwanese foundry. Deze bepaalde in het verleden de spelregels voor kleine klanten en paste daarbij een vrij strikt toelatingsbeleid toe. Het

was niet vanzelfsprekend dat kleine klanten hun chips bij ’s werelds grootste foundry konden laten maken. Ook over partijen die wilden deelnemen aan multiprojectwafers via Europractice konden de Taiwanezen in de begintijd nog hun veto uitspreken. Het is speculeren hoeveel precies, maar Maes denkt dat deze opstelling TSMC heel wat omzet heeft gekost. Tussen de kleine partijen die de foundry aanvankelijk weigerde, bleken immers snelle groeiers te zitten die trouw bij TSMC’s concurrenten bleven produceren toen ze eenmaal volwassen waren. Maes: ‘In het begin kost het energie om een kleine klant op weg te helpen. Als ze je technologie eenmaal kennen, en ze zijn er in de markt succesvol mee, dan blijven ze trouw. TSMC zag veel van onze klanten in het begin als klein grut. Maar ze zijn gaan beseffen dat klein grut groot kan worden.’ Na een grondige marktanalyse gooide TSMC het roer om. Invomec kreeg de zeggenschap over het toelatingsbeleid voor multiprojectwafers en kleine series. De Imec-divisie hanteert wel TSMC-regels. Beide hebben het beleid dat ze IC’s voor militaire toepassingen standaard weigeren. ‘Er is nog overleg met TSMC, maar we zijn veel autonomer.’ De volumegrootte waarin Invomec optreedt als value chain aggregator, een speciale interface tussen de klanten en TSMC, is uitgebreid van drieduizend wafers per jaar tot tienduizend wafers. ‘Bedrijven zitten bij ons langer in de pijplijn en dat geeft ons ook de gelegenheid om die pijplijn meer en meer op te bouwen.’ Doordat veelbelovende starters bij Invomec aankloppen, kijken foundry’s met grote belangstelling naar deze potentiële klanten. ‘Het is niet zo dat we de foundry’s voor het kiezen hebben, maar wij krijgen wel zeer veel vragen van onafhankelijke chipproducenten vanuit de hele wereld om hen op te nemen in ons pakket. We zijn wel zeer selectief in de foundry’s waarmee wij willen samenwerken.’ Invomecs meer en meer commerciële toer heeft geleid tot de beslissing om de activiteiten rond designservices, fabricage van toepassingsspecifieke chips en ondersteuning rond printplaatassembly onder te brengen in een zelfstandige, onafhankelijke eenheid, Imecservices, die vanaf 1 januari 2013 van start is en wordt geleid door Maes’ opvolger Steve Beckers.

1 | 29

Achtergrond Beeldverwerking

De digitale cinemaprojector ontleed In steeds meer bioscopen ziet het publiek beelden die afkomstig zijn uit een digitale projector. Deze bevat allerlei technische snufjes om aan de hoge eisen te kunnen voldoen die de filmmakers van tegenwoordig stellen. Tom Bert van Barco leidt ons door het apparaat, van lamp tot lens. Tom Bert

S

inds de eeuwwisseling maakt de bioscoopwereld een belangrijke verandering door. Meer dan honderd jaar was 35-mm-film de standaard, maar met de release van Star Wars Episode 1 in 1999 verschenen de eerste digitale projectoren in de theaters. Hoewel de overgang naar digitale cinema wat langer duurde dan verwacht, is het duidelijk dat we nu voorbij het omslagpunt zijn: eind vorig jaar had meer dan zeventig procent van de 120 duizend bioscoopzalen wereldwijd een digitale projector. Met een aandeel van bijna veertig procent is Barco marktleider in deze toestellen. Leuk om te weten is dat ook ’s werelds helderste cinemaprojector bij ons vandaan komt. Vergeleken met projectoren voor tv, vergaderruimtes en andere toepassingen hebben

hele leven lang. Met draaitijden van vierduizend uur per jaar is het ook van belang dat de total cost of ownership binnen de perken blijft; elk procentje meer efficiency levert de exploitant honderden euro’s besparing op. Ten slotte heeft contentbescherming een hoge prioriteit, aangezien de nieuwste films in de projector worden gedecodeerd.

bioscoopsystemen enkele bijzondere kenmerken. Hun helderheid is bijvoorbeeld veel groter omdat ze oppervlakken moeten beschijnen van meer dan vijfhonderd vierkante meter. Om het publiek de beelden te kunnen tonen zoals de makers ze hebben bedoeld, moeten ze bovendien een heel hoge kleurnauwkeurigheid en -stabiliteit hebben, hun

leveren van 150 A en meer met een lage ripple. Hierdoor kunnen we meerdere units parallel schakelen. Het lastigste is om de xenonlamp in gang te zetten. Om een stabiele plasmaboog te krijgen tussen de elektrodes is een kritieke opstartsequentie vereist. In onze systemen genereren we eerst een spanningspiek van 35

30 |

1

Vierkant De projectie begint met de lichtbron. In de helderste digitale cinematoestellen zitten xenonlampen van wel zeven kilowatt. Het is een hele uitdaging om dat vermogen te genereren in een compact en stabiel systeem. De projectoren van Barco hebben een energievoorziening die bestaat uit drie redundante modules van 2,5 kW elk, die stromen

kV en dan een plateau van 150 A, waarna de lamp in de normale stand springt. De timing van deze sequentie managen we met een startpulsgenerator die nauwkeurig gesynchroniseerd is met de energievoorziening. Naast licht produceert de lamp een aanzienlijke hoeveelheid warmte. De bundel kanaliseren we vervolgens via heel kleine oppervlakken, van minder dan een inch in doorsnee, om het complete design compact en betaalbaar te houden. Daarbij komt ook een heleboel warmte vrij. Een complex koelsysteem zorgt ervoor dat de temperatuur in onze systemen niet te hoog wordt. Aan de kerncomponenten zijn bijvoorbeeld Peltierelementen bevestigd en door het optische hart van onze grootste projectoren loopt zelfs een circuit met koelvloeistof. Sluitstuk is een ventilator bovenin die tien kuub hete lucht per minuut wegblaast. Om de lamp heen zit een elliptische of parabolische reflector die zo veel mogelijk licht van de twintig centimeter lange en tien centimeter brede xenonpeer opvangt en het optische pad in stuurt. De oppervlakteruwheid van deze structuur is een belangrijke parameter. De kleinste imperfecties kunnen de efficiëntie van de reflector al naar beneden halen, met wel vijftien procent. In onze projectoren gebruiken we perfect gladde reflectormaterialen, die in gasvorm worden opgedampt op een dragersubstraat. Eerste schakel in het optische pad is een koude spiegel. Die filtert de meeste schadelijke uv- en infraroodstraling weg en buigt het pad negentig graden af, weer uit het oogpunt van compactheid. Vervolgens gaat de bundel een optische buis in die het licht homogeniseert van een boogvorm naar een vierkante bron. Dit is nodig om een uniform beeld te krijgen op het scherm en hotspots of verstrooiing te voorkomen. Na de buis snijdt een diafragma de uit het lood geslagen stralen weg en focust een lenzenstelsel de bundel opdat de output van de projector de hoge contrastverhou-

ding van 2000:1 heeft die hoort bij bioscoopkwaliteit. De laatste schakels zijn een spiegel die het pad negentig graden verder buigt en een kleurfilter dat het deel van het xenonspectrum verwijdert dat buiten het cinemagamma ligt.

Geseald Vanuit het optische pad komt de bundel de optische engine binnen door een vierkante opening van ongeveer een inch in doorsnee. Daarachter ligt een prisma dat het witte licht splitst in de drie kleurcomponenten rood, groen en blauw. Elke component wordt doorgeleid naar zijn eigen chip, die de bijbehorende bits uit de content transformeert naar licht op het scherm. Voor deze omzetting kent de wereld van de digitale cinema twee concurrerende technologieën: Digital Light Processing (DLP) van Texas Instruments en Liquid Crystal on Silicon (LCos) van Sony. Dit duo verdeelt de wereldwijde taart, waarbij DLP veruit marktleider is met negentig procent en LCos het moet doen met de resterende tien procent. Barco-projectoren gebruiken de technologie van TI. Een DLP-chip bestaat uit een Mems-gestuurde matrix van heel kleine spiegels, een per pixel, boven op een silicium substraat. Elk spiegeltje van minder dan tien micro-

meter in doorsnee kan twaalf graden omklappen in twee richtingen: de ene kant uit weerkaatst het het opvallende licht de lens in; de andere kant uit leidt het het licht naar een absorberend medium. In het eerste geval resulteert dit in een oplichtende pixel op het scherm, in het laatste geval niet. Door de matrix van spiegeltjes, 4096 bij 2160 stuks voor digitale cinema, razendsnel te laten klapperen, ontstaan bewegende beelden. Een DLP-projector bevat drie van deze spiegelmatrices, een voor elke kleur. Zij vor-

men verreweg de belangrijkste componenten. Hun omvang en performance bepalen het ontwerp van alle andere optica. Om ervoor te zorgen dat de chips lang meegaan en hun hele leven dezelfde hoge beeldkwaliteit afleveren, is het niet alleen zaak om ze koel te houden maar ook om ze te vrijwaren van stof. Bij Barco hebben we de optische engine met een gepatenteerde methode geseald, zodat de chipoppervlakken schoon blijven en bioscoopbezoekers verschoond van verstrooid licht of vlekjes op het scherm.

1 | 31

Achtergrond Beeldverwerking

Knoeibestendig De pixeldata voor de aansturing van de DLPchips beginnen hun leven op het moment dat ze worden uitgelezen van de beelddrager. Met het oog op de enorme grootte van de projectieschermen en de hoge eisen die de filmmakers stellen, moet de stroom van de hoogst mogelijke kwaliteit zijn, niet alleen wat betreft resolutie maar bijvoorbeeld ook qua kleurdiepte. Waar voor de meeste andere toepassingen acht bit volstaat, hebben de beelden in onze projectoren daarom een diepte van twaalf bit. Ook de compressie moet aan de hoogste standaarden voldoen. In tegenstelling tot de meeste videoapplicaties, die een MPegcodering gebruiken, verpakken de digitale cinemaprojectoren van Barco de pixeldata als hoogkwalitatieve JPeg2000-stromen van 250 Mb/s. Dedicated FPGA’s verzorgen de decompressie volgens het 4:4:4-schema. Tegelijkertijd voeren ze realtime een zogeheten P7-kleurcorrectie uit om de kleurcodering van JPeg2000 te transformeren naar de manier waarop cinema werkt. Na het uitpakken deelt het systeem de resulterende seriële datastroom op in drie parallelle stromen, een voor elke kleur. De corresponderende DLP-chip parallelliseert zijn stroom vervolgens verder naar input voor de afzonderlijke pixels. Bij de technologie van TI wordt het beeld dus niet lijn voor lijn opgebouwd, maar in één klap, in een pulsewidth modulation-modus, naar de meer dan een miljoen spiegeltjes geflasht, en dat 24 keer per seconde. Boven op dit alles ligt een laag die de content beveiligt tegen kwaadwillenden die de eigendomsrechtelijk beschermde data willen ontvreemden. Het gecodeerde beeldmateriaal is alleen te decoderen met behulp van een overeenkomstige sleutel op de projector. De bijbehorende elektronische component moet bovendien knoeibestendig zijn om te voorkomen dat hackers bij de gedecodeerde gegevens kunnen. Wij hebben dit geregeld door het subsysteem uit te voeren conform de Federal Information Processing Standard (Fips). De behuizing van de projector hebben we beveiligd met meerdere knoppen en schakelaars die detecteren wanneer iemand het apparaat opent.

Coatings Niet alleen de componenten zijn van invloed op de performance van de projector,

32 |

1

ook het materiaal waarvan ze zijn gemaakt. Een slecht ontworpen optische engine gebruikt materialen die te veel licht met een korte golflengte (blauw) absorberen. Hierdoor worden ze geel en in het ergste geval kunnen ze zelfs smelten – geen van beide komt de beeldkwaliteit ten goede. Daarnaast bepalen de toegepaste materialen de energetische capaciteit van het apparaat. Dit is de hoeveelheid licht die erdoorheen kan. Wanneer een systeem niet is gemaakt voor de hoge energieën die heldere lampen met zich meebrengen,

kan het materiaal eveneens stukgaan. ’s Werelds helderste digitale cinemaprojector, Barco’s DP2K-32B, hebben we specifiek ontworpen om meer dan 32 duizend lumen te kunnen verstouwen. Op de optische materialen hebben we twee typen oppervlaktecoatings gebruikt: antireflectieve (AR) en kleurscheidende. De AR-coatings zorgen ervoor dat het licht zo min mogelijk afketst op het onderliggende materiaal en zo veel mogelijk de engine in en door gaat. Door deze slim toe te passen, is bij de passieve optische componenten een doorlaatbaarheid van meer dan 99 procent te bereiken. Het voorkomen van reflecties vermindert ook de hoeveelheid verstrooid licht in de engine, wat weer een positieve invloed heeft op de contrastverhouding. De kleurscheidende coatings gebruiken we in het prisma om het binnenkomende licht te splitsen in rode, groene en blauwe kanalen voor de drie DLP-chips. Deze lagen zorgen voor een duidelijke scheiding van de

verschillende delen van het spectrum. Die scheiding wordt nog beter door daarnaast scherp afsnijdende filters te gebruiken. Het resultaat is een betere optische efficiëntie en een hogere beeldkwaliteit.

Motorisering Het laatste station dat de lichtbundel passeert alvorens de projector te verlaten, is de lens. Ook dit moet een stukje optisch topdesign zijn om de beelden over een relatief grote afstand vlijmscherp op het bioscoopscherm te krijgen. Daartoe is de lens opge-

bouwd uit meerdere glascomponenten, die allemaal hun steentje bijdragen. Net als bij de andere passieve optica is het ook hier van belang om de juiste materialen en interfacecoatings toe te passen. De lens is uitgerust met een gemotoriseerde zoom, shift en focus, zodat het beeld in elk zaaltype optimaal is. De shiftfunctie is bijvoorbeeld belangrijk om het zogeheten keystone-effect te voorkomen waarbij de projectie een trapeziumvorm krijgt wanneer de projector niet recht voor het scherm staat. De motorisering maakt onbemande bediening mogelijk: de instellingen zijn automatisch aanpasbaar voor verschillende voorstellingen, zodat er geen technicus nodig is om ze tussendoor handmatig te wijzigen. Tom Bert is productmarketingmanager digitale cinema bij Barco in Kortrijk. Redactie Nieke Roos

Opinie De communicatietrainer

Hoe hou ik stress leuk? Een systeemarchitect vraagt: Ik werk bij een grote OEM en sta onder druk om projecten zo snel mogelijk af te ronden. Ik vind het steeds moeilijker me thuis te ontspannen en mijn lontje wordt korter. Ook krijg ik de indruk dat het werk me minder goed afgaat. Hoe blijf ik overeind en hou ik het leuk voor mezelf, ondanks de stress?

Jaco Friedrich is softskillstrainer bij The High Tech Institute. [email protected]

De communicatietrainer antwoordt: Een bepaalde mate van stress helpt je presteren. Je bent scherper en meer gefocust. Met een groeiende werkdruk stijgt je productiviteit mee. Zo kom je in de buurt van je top. Hier functioneer je maximaal. Topsporters bereiken graag deze staat van zijn. Te veel stress kan knap vervelend zijn. De sporter en zijn coach weten dat over je piekbelasting heen gaan slecht is voor de performance. Het vergt herstel en dat kost tijd. Over je top gaan kan zeker leerzaam zijn, want daardoor ervaar je waar je grenzen liggen. Het kost echter hersteltijd. Ga je over je optimum heen, dan daalt je productiviteit onmiddellijk, terwijl de druk verder toeneemt. Je gaat fouten maken, stelt dingen uit, wordt chaotisch, sluit je af. Daardoor ontstaat weer meer werk en zo kom je in een vicieuze cirkel terecht. Daar zelf uit komen, is lastig door wat we ‘negatieve stress’ noemen. Je lichaam maakt stresshormonen aan die meer en meer je functioneren beïnvloeden. Biochemisch beland je in een overlevingsmodus waardoor je steeds minder creatief, open en met vertrouwen problemen kunt oplossen. De stresshormonen maken je ongevoeliger. Als iemand echt zwaar over de rooie is, moet de leidinggevende ingrijpen. Kijk samen naar de agenda en schrap dingen, organiseer hulp of stuur iemand voor een middag of week met vakantie. Liever ben je dit alles voor. Hoe herken je stress in een stadium waarin je zelf nog kunt ingrijpen? Door je persoonlijke stresssignalen goed te leren herkennen. Veel voorkomende stresssignalen zijn: lichamelijk (oppervlakkiger ademen, hoofdpijn, rugklachten), emotioneel (kort lontje, huilerig), mentaal (verlies van overzicht, geen keuzes meer kunnen maken, verlies van concentratie en creativiteit) en in gedrag (dingen niet afmaken, chaotisch worden).

Ook slecht kunnen inslapen of te vroeg wakker worden, kunnen duiden op stress. Welke signalen je precies vertoont, hangt af van waar je gevoelige plek zit. De truc is bij jezelf na te gaan wat je vroege signalen zijn zodat je preventief kunt ingrijpen. Vraag ook eens aan je partner wat jouw stresssignalen zijn. Hij of zij ziet vaak al aan je manier van lopen hoe je dag is geweest. Heb je je early warning system paraat, dan komt de volgende stap: wat doe je als je negatieve stress voelt aankomen? Stress verminderen kan op verschillende manieren. Grijp bijvoorbeeld in door je workload te verlagen. Bedenk hoeveel tijd je aan welke taak kwijt bent en welke taken je wilt laten vallen en hoe je dat zou kunnen bereiken. Zo ontstaat een zakelijk, oplossingsgericht ge-

Hoe herken je stress in een stadium waarin je zelf nog kunt ingrijpen? sprek met collega’s in plaats van dat jij zegt ‘Ik heb het druk’ en zij zeggen ‘Wij ook’. Hulp vragen en werk delegeren kan een belangrijk deel van de oplossing zijn. Daarvoor moet je erkennen dat je niet alles zelf kunt. Is er niemand om aan te delegeren en heb je echt aantoonbaar te veel op je bord? Leg dit probleem dan neer bij de leidinggevende. Die wordt daarvoor betaald. Hoe dan ook is het belangrijk dat je weer leert ontspannen. Al is het maar voor even. Ontspanning maakt dat je creativiteit weer terugkomt, zodat je beter in staat bent je situatie positief te beïnvloeden. Door stress verlies je het gevoel van ‘voeten op de grond’. Snel ontspannen en herstellen kan door je aandacht bewust naar je lichaam te brengen. Door je benen, voeten, armen bewust waar te nemen, komt de ontspanning vanzelf. Doe dit zo vaak als mogelijk op een dag en voor het slapen gaan. Je kunt je hierin verder bekwamen door bijvoorbeeld een cursus mindfulness.

10 | 33

Het gaat niet om de hoeveelheid storagecapaciteit. Het gaat erom wat u ermee kunt doen. Is uw oude IT storage een blok aan uw been? Kijk eens om u heen. Veel storage-oplossingen die nu gebruikt worden, zijn bijna 20 jaar geleden ontworpen. Oude storage voldoet niet aan de vereisten van virtualisatie, cloud en big data.

Get ready for what’s next! Maak kennis met de vernieuwde HP Converged Storage oplossingen met Intel® Xeon® processoren en het nieuwe HP 3PAR StoreServ, ’s werelds meest efficiënte storage oplossing met baanbrekende, innoverende, kostenverlagende kenmerken. Om er een paar te noemen: uitbreidbaarheid, schaalbaarheid, uitstekende performance en simpel beheer. Onze storage oplossingen ontwikkelen zich verder... integreren beter... houden rekening met ontwikkelingen als virtualisatie, cloud en big data.

The Next era of IT is here! Is your Storage ready? Download de Forrester en HP Converged Storage whitepapers op hp.nl/convergedstorage

© Copyright 2012 Hewlett-Packard Development Company, L.P. The information contained herein is subject to change without notice. The only warranties for HP products and services are set forth in the express warranty statements accompanying such products and services. Nothing herein should be construed as constituting an additional warranty. HP shall not be liable for technical or editorial errors or omissions contained herein. Intel, the Intel logo, Xeon, and Xeon Inside are trademarks or registered trademarks of Intel Corporation in the U.S. and/or other countries.

Thema Embedded Android Android is niet meer weg te denken uit smartphones en tablets. Ook in de embedded-wereld begint het besturingssysteem langzaam voet aan de grond te krijgen. In deze uitgave belichten we de geschiedenis van het Google-OS, het mechaniek onder de motorkap en de potentie in de hightechsector, onder meer aan de hand van toepassingen in de settopbox, in de (vracht)auto en op de boot.

Achtergrond Besturingssystemen

Het opensource telefoonplatform dat wél slaagde Door de jaren zijn er verschillende pogingen gestart om een opensource smartphoneplatform op te richten. Van al die goede bedoelingen heeft alleen Android het gehaald. Pieter Edelman

U

heeft ’m wellicht voorbij zien komen in de reclameblokken: de Galaxy Camera, een fototoestel van Samsung dat draait op Android. Daarmee is het oorspronkelijke idee van Andy Rubin toen hij bijna tien jaar geleden met Android begon via een grote omweg toch in vervulling gegaan. Hij had met zijn vorige functie als CEO en medeoprichter van Danger al een aardig succes op zijn naam staan met de Hiptop-internettelefoons – beter bekend als de Sidekicks van T-Mobile. Toen hij weg ging bij het Californische bedrijf, speelde hij met het idee om voor camera’s eenzelfde soort revolutie te ontketenen: van ‘dom’ naar ‘smart’. Maar na enig navelstaren zag hij er te weinig groeipotentie voor de cameramarkt en liet hij dat plan varen. In plaats daarvan besloot hij terug te gaan naar zijn vertrouwde markt van de smartphones, maar met een radicaal idee: een opensource besturingssysteem. Dat zou de markt behoorlijk opschudden, vertelde hij in een interview met EE Times. Hij richtte het bedrijf Android op en ging aan de slag. Het idee was zeker radicaal: anders dan de pc-wereld, die begon vanuit een sterke doe-het-zelfcultuur, komt het ecosysteem rond telefonie juist vanuit een strikt gecontroleerde en gereguleerde hoek waarin de apparatuur alleen kan wat de telefoonmaatschappij voorschrijft. Het idee dat de eindgebruiker zelf kan gaan zitten knutselen op het kostbare mobiele netwerk klonk providers absurd in de oren. Maar uniek was het idee niet. Voor veel ‘smartphones’ uit het begin van de eeuw was het niet mogelijk eigen software te ontwikkelen, of alleen via de zeer beperkte

36 |

1

J2ME-variant van Java. En bij de van oorsprong voor PDA’s ontwikkelde platforms van Palm en Microsoft waren wel goede softwareontwikkelkits voorhanden, maar die kwamen kwamen niet goed mee in de opkomende smartphonemarkt. Terwijl Android nog onder de radar opereerde, begon in de opensourcegemeenschap langzaam het idee te rijpen dat er een gezamenlijk, open platform nodig was dat op heel veel telefoons kon draaien. Alleen met zo’n gezamenlijke basis konden er echt innovatieve toepassingen van de grond komen. Een aantal bedrijven, waaronder enkele grote telefoonmakers en een enkele provider, deelde die mening. Toch lukte het niet om het plan van de grond te krijgen en de weg van de smartphone tussen, zeg, 2005 en 2010 ligt bezaaid met de brokstukken van pogingen om een gezamenlijk opensource platform tot commercieel succes te maken. Wellicht het bekendste voorbeeld is Openmoko van de Taiwanese ODM First International Computer (FIC). Openmoko was op Linux gebaseerd en vormde de natte droom van elke hacker: zelfs de Cad-files voor de bijbehorende telefoons werden onder een opensourcelicentie weggegeven. Verder dan twee dure toestellen gericht op ontwikkelaars is het echter nooit gekomen. Ook Nokia flirtte in die jaren hartstochtelijk met open source. Al in 2005 bracht het een internettablet met het Debian Linuxgebaseerde Maemo-platform op de markt – zoiets als wat we nu als smartphone beschouwen zonder dat je ermee kunt bellen. Het apparaat en zijn opvolgers waren echter vooral nog bedoeld als experiment en werden niet door marketing ondersteund.

Later kochten de Finnen voor honderden miljoenen euro’s de broncode voor Symbian vrij, om die onder te brengen in een opensourceproject. Beide initiatieven zijn nu effectief stopgezet. En zo zijn er meer.

Verkoudheid De oorzaak van dit falen moeten we zoeken in een combinatie van factoren. Een van de belangrijkste was dat het commitment van telefoonmakers en providers verdampte toen puntje bij paaltje kwam. Echte volumes hebben deze initiatieven niet weten te bereiken. Ook Android had zo kunnen eindigen, maar in 2005 ontfermde Google zich via een overname over de start-up. Een ideale partner voor succes, want hoewel dat pas jaren later duidelijk zou worden, was de zoekgigant zelf niet geïnteresseerd in het verkopen van telefoons. Het belang van het bedrijf ligt bij zoekverkeer en internetdiensten, waar het via reclames zijn inkomsten uit haalt. Smartphones waren destijds nog niet zo verknocht aan internet als ze nu zijn, maar Google zag aan de horizon al duidelijk de volgende generatie als de kip met gouden reclame-eieren, en investeerde graag in Android als kippenvoer. Met Android presenteerde Google de smartphonemakers een geavanceerd onafhankelijk platform waarbij ze dus niet afhankelijk waren van hun directe concurrent. Maar het bedrijf hield ze nog een interessante wortel voor: een licentie die ‘minder dan niets’ kost. Niet alleen konden smartphonemakers het OS op hun telefoon zetten zonder een cent licentiekosten te betalen, Google beloofde hun ook een deel van de reclame-inkomsten. De enige afspraak is dat ze beloven Android

2005 FIC/Openmoko Digia Trolltech Nokia

2006

2007

2008

Linux Foundation Limo (Linux Mobile) Foundation Samsung Google Palm HP Mozilla Canonical Opensource-gemeenschap

2010

2011

2012

Qt QTopia Symbian

Symbian

Symbian

Symbian Sailfish OS

Moblin

Meego Limo Android

QTopia

niet te fragmenteren: wanneer iemand het besturingssysteem verkoopt, moet de software aan de compatibiliteitseisen voldoen en alle applicaties probleemloos kunnen draaien (verschillen in processorarchitectuur of versienummers daargelaten). Aanvankelijk was de buitenwacht sceptisch. Toen Google in 2007 naar buiten trad met het platform, leek het slechts een van de vele opensource, Linux-gebaseerde initiatieven. Symbian-topman John Forsyth trok direct de analogie met verkoudheid: ‘Zo ongeveer om de drie maanden was er dit jaar wel een mobiel Linux-initiatief. Het steekt steeds de kop op en daarna gaan we gewoon weer verder waar we mee bezig waren.’ Maar hij kreeg ongelijk. Toestellen met het OS waren er op dat moment nog niet, maar Google bracht direct het sterke punt in stelling: de softwareontwikkelkit. Rubin en zijn collega’s wilden een toegankelijk platform met alle toeters en bellen om applicatieontwikkeling te vereenvoudigen. Het platform moest niet alleen door traditionele embedded-programmeurs worden gebruikt, maar door zo veel mogelijk ontwikkelaars. Na een omweggetje langs een eigen programmeertaal kozen ze daarom voor Java, zo’n beetje de lingua franca van de informaticaopleidingen. De ontwikkelomgeving is gebaseerd op het vertrouwde Eclipse en Gui’s worden geschreven in XML. En dat alles wordt geleverd met een kant-en-klare bibliotheek voor allerhande functionaliteit, mét zeer uitgebreide documentatie.

Tizen

WebOS WebOS

Een (enigszins arbitraire) greep van de belangrijkste initiatieven voor opensource telefonie die het afgelopen decennium het levenslicht zagen.

2013 Qt

Qt QTopia Maemo

Motorola, Sony, Sony-Ericsson Symbian Ltd Symbian Foundation Accenture Jolla Intel

2009

Openmoko

WebOS Firefox OS

Ubuntu Phone

Mer

Om het nog wat aantrekkelijker te maken, spekte Google direct een prijzenpot met tien miljoen dollar voor de beste applicaties. Apple had de geesten van de consument toen al gerijpt voor het idee dat een smartphone meer is dan een veredelde telefoon, en hoewel het toen nog niet mogelijk was om software te schrijven voor de Iphone, viel het idee in vruchtbare aarde.

Beter doortimmerd De succesformule bleef niet beperkt tot de smartphone. Ontwikkelaars van embedded systemen zagen de voordelen ook: een redelijk volwassen platform geschikt voor Arm-processoren, met een rijke set functies en een lage drempel voor applicatieontwikkeling. Gebaseerd op Linux, zodat veel bestaand werk kan worden meegenomen. Precies op het moment dat internet en grafische capaciteiten belangrijk begonnen te worden in embedded systemen. En nog gratis ook, plus geleverd met broncode, terwijl je afgeleide producten wel voor jezelf mag houden. Weliswaar is er de fragmentatieregel, maar die gaat alleen op als je het stempel ‘Android’ op je apparaat wilt zetten en apps zoals Google Maps en Google Play wilt gebruiken. Wie daar geen behoefte aan heeft, kan met de software doen wat hij wil. Al snel begonnen bedrijven Android geschikt te maken voor hun eigen embedded toepassing of sector. Toen bleken er ook minpunten aan te kleven, bijvoorbeeld in de vereiste hardware of de afwezigheid van realtimegedrag. Een ander nadeel kwam bovendrijven toen Android de wind van voren kreeg met de introductie van de Ipad in 2010, een zet die de concurrentie niet had

zien aankomen. In allerijl werd de volgende Android-versie geschikt gemaakt voor tablets, maar die was ook alleen daarvoor geschikt. Uit angst dat partijen in de verleiding zouden komen het OS op een smartphone te zetten, hield Google de broncode onder de pet tot de daaropvolgende editie, die beter doortimmerd was en ook weer voor smartphones gebruikt kon worden. Google gaf de broncode van de vorige versie toen weliswaar alsnog vrij, maar het voorval demonstreerde pijnlijk dat Android eigenlijk geen opensourceproject is. Ontwikkelaars kunnen beperkt bijdragen aan de code, maar niet meebeslissen over de richting van het project en de broncode wordt niet openlijk ontwikkeld, maar pas vrijgegeven na de introductie van het eerste toestel met een nieuwe versie. De enige garantie voor broncodebeschikbaarheid die Google geeft, is zijn plechtige belofte. Voor de opensourcegemeenschap is Android dus schipperen. Ja, ontwikkelde software draait op een gigantisch aantal telefoons, en ja, het is opensource en ja, innovatie gaat daarmee heel hard. Maar drivers zijn vaak gesloten en gebruikers zijn niet vrij in het installeren van de smaak van het OS of de software die ze willen (hoewel dit steeds vaker mogelijk is als een gebruiker af wil zien van garantie). Bovendien is een Android-gebruiker gebonden aan Google. Hardcore opensourceadepten zoals Gnu-vader Richard Stallman staan er dan ook bepaald niet om te juichen. De opmars van Android naar allerhande apparatuur om ons heen is vooralsnog echter niet te stuiten, zoals te lezen valt op de volgende pagina’s.

1 | 37

Achtergrond Besturingssystemen

Android past prima in het keurslijf van de industriële omgeving Android is een uitstekend platform voor embedded systemen, maar de ontwikkelaar zal wel merken dat het daar eigenlijk niet voor bedoeld is. Marcel Hamer van Alten PTS legt uit wat mogelijk en nodig is om Android aan te passen voor een industriële toepassing. Marcel Hamer

O

ntwikkelaars van embedded systemen beschouwen Android als nieuwe ster aan het firmament van embedded-Linux-opties. Het platform biedt een geavanceerde omgeving voor het ontwikkelen van grafische interfaces dankzij een uitgebreide bibliotheek aan componenten, en ondersteunt standaard allerlei interessante typen hardware, onder meer voor WLan, Bluetooth en GPS. In de opzet is echter duidelijk te zien dat het in eerste instantie is bedoeld voor telefoons en tablets. Dat kan enige wrijving geven wanneer het wordt ingezet in een industriële omgeving. In veel professionele embedded omgevingen zijn er strenge eisen voor zaken als stroomverbruik, geheugenafmetingen en -gebruik en opstarttijd. Android zal hier niet altijd aan kunnen voldoen. Niet bij alle producten kan er immers twintig seconden worden gewacht voordat een device is opgestart voor gebruik. Ook is lang niet alle functionaliteit nodig of zelfs gewenst in industriële omgevingen. Zo hebben embedded toepassingen vaak geen camera, GPS-ontvanger of GSM-modem. Andersom zal er wel ondersteuning gewenst zijn voor hardwarecomponenten die zelden of nooit in de consumentenmarkt te vinden zijn, zoals productspecifieke USBrandapparaten, een Profibus of een Can-bus in een automotiveomgeving.

Verborgen voor de programmeur Het standaard Android-platform aanpassen aan de eisen en wensen van embedded-ontwikkelaars vergt dus de nodige ingrepen. Daarvoor moeten we eerst iets weten over de achterliggende technologie. De structuur van een Android-systeem bestaat uit een hardwarelaag met daarboven grofweg vier softwarelagen. De onderste is de Linux-kernel – we gaan er even van uit dat het board support package dat spe-

38 |

1

cifiek voor de aansturing van de hardware zorgt deel uitmaakt van de kernel. Boven op Linux ligt een hardwareabstractielaag (Hal). Dit is eigenlijk de lijmlaag tussen het Android-platform en Linux. Aan de bovenkant implementeert de Hal de interfaces die Android wenst; deze zijn dus gedefinieerd

Android bestaat grofweg uit vier lagen boven op de hardware: Linux, een lijmlaag (de hardwareabstractielaag of Hal), het Androidraamwerk en de applicatielaag, die het Androidraamwerk gebruikt.

vanuit het Android-raamwerk. Aan de onderkant implementeert de Hal de interactie met Linux via systeemaanroepen. Boven op de Hal vinden we vervolgens het Android-raamwerk, dat eigenlijk de kern van Android bevat en de Api voor de applicaties implementeert. Dat brengt ons gelijk bij de bovenste laag, de applicatielaag, want de SDK wordt hieruit gegenereerd: annotaties in de broncode geven aan waar de applicatieontwikkelaar zijn aanroepen mag doen. Een gedeelte van de Api wordt dus verborgen voor de programmeur.

Opensource paketten Grofweg zijn alle Android-applicaties opgebouwd uit vier typen componenten: activities, services, content providers en broadcast receivers. Deze kunnen zich bevinden binnen

één proces, maar kunnen ook verspreid zijn over meerdere processen. Een activity richt zich met name op interactie met de eindgebruiker, dus op view and control. Een service draait op de achtergrond en heeft geen enkele gebruikersinteractie. Dit type component dient voor de afhandeling van businesslogica aan de hand van events die vanuit het systeem of juist van de eindgebruiker kunnen komen. Een content provider verbergt de data achter een duidelijk gedefinieerde interface en kan worden gezien als het model binnen de applicatie. Broadcast receivers ten slotte worden door applicaties gebruikt om algemene berichten vanuit het systeem te ontvangen, bijvoorbeeld statusberichten over het batterijniveau, GSM-communicatie of zelf gedefinieerde berichten. De communicatie tussen deze componenten loopt middels zogeheten intents. Hiermee kan een component een andere component vragen om een actie uit te voeren, eventueel met additionele data. Een activity kan bijvoorbeeld als gevolg van een gebruikersactie via een intent aan een service vragen een e-mail te versturen. Daarnaast zijn er nieuwe interprocescommunicatieprotocollen (IPC) toegevoegd aan Android, waarvan Binder de meest bekende en onvermijdelijke is gedurende ontwikkeling. In het kort biedt Binder de mogelijkheid tot remote procedure calls tussen Linux-processen. Dit IPC-principe is specifiek voor Android deels in de Linux-kernel geïmplementeerd. Het Android-raamwerk bevat een diversiteit aan componenten, in hoofdzaak services voor een specifieke taak, bijvoorbeeld met betrekking tot GPS-locatie, WLan, Bluetooth en GSM. Over het algemeen zijn ze geïmplementeerd in Java en worden ze tijdens het booten gestart als onderdeel van de systeemserver. De applicatieontwikkelaar benut ze (onbewust) door Api-functies

Wie een eigen hardware-interface zoals Can wil toevoegen, krijgt te maken met alle lagen van Android. In de kernel moet een driver komen om de hardware te adresseren en in het Android-raamwerk een service waar de applicatie tegen kan praten. In de Hal moet een vertaalslag worden gemaakt tussen de service en de driver.

in de SDK aan te roepen. Deze services moeten de hardware aansturen en dus ergens communiceren met de onderste lagen van het systeem. Daarvoor praat de Java-code via de Java Native Interface (JNI) met software in C/C++, die op zijn beurt via systeemaanroepen met de kernel communiceert. Deze native implementaties zijn vaak bestaande opensource paketten die in iedere gemiddelde Linux-distributie te vinden zijn.

Handmatige samenvoegacties Dat Android legio aan functionaliteit bevat, is natuurlijk prachtig, maar een belangrijke vraag is of het platform makkelijk uit te breiden is met nieuwe softwarefeatures. Bij de inzet in embedded systemen is het bijvoorbeeld bijzonder belangrijk om ondersteuning voor nieuwe (eigen) hardware toe te kunnen voegen. Gelukkig is het antwoord op deze vraag eenvoudigweg: ja. Android is volledig open en daarmee zeer geschikt voor uitbreiding. Het staat iedereen vrij om een nieuwe service, in welke vorm dan ook, toe te voegen aan het systeem. Dit kan een gewone Javaservice zijn of een native daemon met meer privileges, afhankelijk van de productspecifieke wensen. Een nieuwe interface om deze service te gebruiken, is tevens eenvoudig toe te voegen naast de standaard SDK. Als we bijvoorbeeld een Can-interface willen toevoegen, moeten we als eerste een driver hiervoor in de Linux-kernel opnemen om de Can-hardware vanuit userspace aan te sturen via systeemaanroepen. Aangezien Android geen Hal definieert voor Can, kan de ontwerper zelf invullen hoe deze toevoeging eruit moet zien. Meest voor de hand liggend is om twee lagen te gebruiken: een native laag voor de systeemaanroepen die via JNI een interface biedt aan een Javaservice. Deze service kan tijdens het booten worden gestart of aan de systeemserver

worden toegevoegd. Het laatste heeft wel het nadeel dat de Android-raamwerkcode zelf wordt aangepast en dat er voor eventuele toekomstige updates handmatige samenvoegacties vereist kunnen zijn.

Overbodige boottijd Het open karakter biedt ook al snel de verleiding softwareonderdelen weg te laten om geheugen- en opslagruimte te besparen. Dat kan bijvoorbeeld simpelweg door bibliotheken, services en applicaties te verwijderen uit het raamwerk. Gelukkig zijn niet alle componenten even nauw aan elkaar gekoppeld, gegeven de verschillende IPC-mechanismen en het gebruik van intents. Toch kunnen foute aannames bij dergelijke verwijderacties snel tot een instabiel systeem leiden. Een goed inzicht in de onderlinge afhankelijkheden en gedegen systeemkennis zijn hiervoor dus nodig. Bovendien voldoe je niet langer aan de SDK die bij een standaard Android-versie wordt geleverd. Veel standaard beschikbare Android-applicaties zullen dan niet langer bruikbaar zijn. Voor embedded toepassingen hoeft dat geen probleem te zijn. Als alternatief biedt Android zelf al de mogelijkheid enkele zaken runtime uit te schakelen en veel te stubben met lege implementaties. De raamwerkcode blijft dan nog wel bestaan tot aan de aanroep van de stub, zonder dat dit enige functionaliteit oplevert. Potentieel is hier dus sprake van overbodige boottijd en overbodig geheugengebruik. Een van de dingen die opvalt bij Android is dat de nadruk vooral ligt op goede runtimeprestaties en niet zozeer op een goede opstarttijd. Het is namelijk niet de bedoeling dat een telefoon of tablet iedere dag opnieuw wordt ingeschakeld. Veel standaard services worden gedurende het booten geïnitialiseerd, Java-bibliotheken worden alvast in het geheugen geladen middels preloading en alle aanwezige applicaties worden gescand.

Om boottijd te winnen voor een industriële toepassing zouden wat ongewenste applicaties uit het standaard systeem kunnen worden verwijderd, zoals de webbrowser, agenda of mailapplicatie. Ook zou ervoor gekozen kunnen worden om bibliotheken niet te preloaden. Wat je hier echter aan boottijd wint, kan verloren gaan bij het opstarten van de applicatie die de bibliotheek nodig heeft. Een andere manier waarop Android runtimeprestaties probeert te waarborgen, is het cachen van processen. Een normaal Linux-systeem sluit een proces af wanneer de applicatie niet langer wordt gebruikt. Android probeert een ongebruikt proces echter te behouden, ook wanneer de gebruiker de bijbehorende applicatie beëindigt. Dit geeft een betere gebruikerservaring bij het heropenen van vaak gebruikte applicaties. Pas wanneer geheugengebrek dreigt, sluit Android processen af. Hiervoor is de bestaande out-of-memory-handler van Linux uitgebreid met de mogelijkheid processen te prioriteren zodat ongebruikte processen, die doorgaans op de achtergrond draaien, als eerste worden afgesloten. Door de goede ondersteuning van standaard componenten, de aanpasbaarheid en uitbreidbaarheid heeft Android ook voor industriële omgevingen grote potentie. Dit vraagt echter wel om techneuten die het platform door en door kennen en weten hoe het systeem aangepast kan worden. Maar dan krijg je ook de beschikking over een kant-en-klaar en compleet embedded platform, dat door grafische designers en softwareapplicatieontwikkelaars voorzien kan worden van succesvolle en gebruiksvriendelijke toepassingen. Marcel Hamer is embedded-Linux- en Android-expert bij Alten PTS. Redactie Pieter Edelman

1 | 39

Achtergrond Besturingssystemen

Realtime Android: deterministisch gebruiksgemak Het is jammer dat Android niet over realtimecapaciteiten beschikt, want het gemak voor gebruiker en ontwikkelaar zou menig industriële applicatie ten goede komen. Onderzoekers van Siemens hebben onderzocht wat de mogelijkheden zijn en concludeerden dat een apart realtime gedeelte naast de Android-omgeving de beste aanpak is. In dit artikel doen zij de softwarebasis uit de doeken. Wolfgang Mauerer

D

e gebruiksvriendelijkheid voor zowel de Android-gebruiker als -programmeur staat in schril contrast tot de soberheid van doorsnee embedded-Linuxoplossingen, de werkpaarden van industrieel Linux. Terwijl de leercurve van een Android-telefoon minimaal is, kunnen simpele machinetaken met een beroerde human-machine interface (HMI) onoverkomelijk lastig worden. De combinatie van het grafisch rijke Android met realtimecapaciteiten kan een remedie vormen voor zowel de gebruikers als programmeurs van embedded realtime systemen. Door de wol geverfde programmeurs van desktoptoepassingen ervaren aanzienlijke obstakels wanneer ze hun aandacht verleggen naar embedded Linux, maar de ontwikkelomgeving van het Google-OS is voor iedereen toegankelijk in plaats van gericht op enkele specialisten. Dat is een belangrijk voordeel van realtime Android. Bovendien biedt een dergelijke combinatie mogelijkheden voor consolidatie van de hardware: multi- en manycore systemen maken het mogelijk om de traditioneel gescheiden taken van tijdskritieke besturing en de geApplicaties

Android-runtime Core-bibliotheken Dalvik-VM

Realtime Linux

42 |

1

Jan Sawallisch

bruikersinterface op een enkel hardwareplatform uit te voeren. We zijn daarom anderhalf jaar geleden met een project gestart om dit te realiseren, met een Xoom-tablet van Motorala als ontwikkelbord.

Belangrijke gebeurtenissen Vanzelfsprekend is voor de kernel realtimeondersteuning een vereiste. Wij hebben hierbij ingezet op de preempt_rt-extensie, vooral omdat deze code in de toekomst waarschijnlijk volledig wordt opgenomen in de Linux-mainline. Preempt_rt is geen realtime kernel in de klassieke academische betekenis van de term, maar met statistische-verificatie- en testmechanismes is een bovengrens voor de latency te bepalen. De industrie heeft zich in sterke mate achter deze aanpak geschaard voor standaard embedded-Linux-toepassingen. Aan de userland-kant van Android krijg je te maken met Dalvik, in essentie een virtuele machine voor Java maar dan met een registergebaseerde architectuur in plaats van een stackgebaseerde aanpak. Het Android-systeem is hier bijna geheel op geent. Er zijn twee mogelijkheden om dit uit te breiden met realtimemogelijkheden. De Communicatiekanaal

Applicatieraamwerk Bibliotheek

Gernot Hillier

Realtime applicaties

Figuur 1: De eenvoudigste manier om Android toe te voegen aan een realtime industrieel systeem, is door het naast een realtime laag te plaatsen en deze twee met elkaar te laten communiceren.

eerste is om Dalvik te vervangen door een klassieke JVM met realtimecapaciteiten en de Android-omgeving waar nodig aan te passen. De tweede is om de technieken en design patterns van dergelijke JVM-implementaties te gebruiken om Dalvik zélf van realtimemogelijkheden te voorzien. Onze inschatting na een codeanalyse was echter dat het benodigde werk bij beide aanpakken onze ontwikkelcapaciteit te boven zou gaan, maar ook dat het resultaat te mager zou zijn vergeleken met de moeite die we erin moesten steken. In plaats daarvan hebben we dus gekozen voor een derde oplossing waarbij we de Java- en realtime componenten onafhankelijk naast elkaar draaien (Figuur 1). Deze aanpak dicteert dat de realtime onderdelen direct de hardware aanspreken en dus worden geschreven in C of een andere laagniveautaal die niet omgezet hoeft te worden door de virtuele machine. Om data uit te wisselen tussen het applicatiedomein in Java en het realtimedomein hebben we een transactioneel mechanisme ontworpen, waarbij de dataoverdracht ofwel volledig wordt uitgevoerd ofwel volledig wordt afgebroken. Deze aanpak voorkomt dat het dataverkeer ongelimiteerde latency’s introduceert als het realtime gedeelte moet wachten tot het binnenhalen van data compleet is. Dankzij deze uitwisseling kan de HMI-laag bijvoorbeeld aangepaste parameters naar het regelalgoritme sturen, of kan de realtime laag de HMI inseinen over belangrijke gebeurtenissen.

Bijna automatisch De standaard Linux-kernel ondersteunt realtime noch de benodigde extensies voor het Android-userland: beide aspecten zijn beschikbaar als patchreeksen voor de broncode van bepaalde kernelversies. Maar niet voor de versie die wij nodig hadden: het board sup-

id RT o H olto v

ng - rki RT e H rw ve t ur vu er m Ti t er ch m a Ti erw v

Controle over taak aangevraagd

Getlock-resultaat beschikbaar

Figuur 2: De totale latency bestaat uit een aantal componenten. De expiration delay is de tijd tussen het moment waarop de hardwaretimer hoorde te verlopen en het moment waarop dit daadwerkelijk gebeurde. De HRT handler delay is de tijd tussen het verlopen van de timer en de start van de hogeresolutietimer (HRT). De HRT duration is de tijd die nodig is om de HRT te verwerken. Na het verwerken van de HRT moet de controle worden doorgegeven aan de realtime toepassing in userland. De schedule in is de tijd tussen de beslissing van de kernel om de controle over de taak aan te vragen en de daadwerkelijke aanvraag. Om het verschil te meten tussen het verwachte timerverloop en de huidige tijd moet de toepassing via het Getclockmechanisme achter de huidige tijd komen. Deze overhead hebben we Getlock genoemd.

port package van Motorola en Google voor de Xoom was gebaseerd op versie 2.6.36 van de Linux-kernel. Omdat zowel het BSP als preempt_rt lastig te porten bleken, hadden we de keuze uit twee opties: ofwel het BSP terugporten naar 2.6.33 en de Android-patches vooruitporten vanuit 2.6.32, ofwel het BSP vooruitporten naar 3.0, waar preempt_ rt en Android beide al voor beschikbaar zijn. Aan de hand van codeanalyse en experimenten besloten we dat de tweede optie de minste moeite zou kosten. Gedurende de acht maanden ontwikkeling tussen versie 2.6.33 en versie 2.6.36 is namelijk veel van de essentiële infrastructuur in de mainline opgenomen voor het Tegra-platform, waar de Xoom op draait. Die wijzigingen zouden we terug moeten porten. Bovendien vormen de vele wijzigingen in elke Linux-versie in het algemeen een overtuigend argument om geen grote hoeveelheden code via meerdere versies terug te porten. Het combineren van de preempt_rt- en Android-patches bleek vrij eenvoudig; de

patchreeksen voor beide bleken elkaar nagenoeg niet te raken. De afgelopen maanden is die situatie zelfs nog verder verbeterd: de preempt_rt-patches zijn momenteel beschikbaar voor praktisch alle belangrijke kernelversies, en de Androidpatches zijn al gedeeltelijk opgenomen in de mainline (hoewel sommige mechanismen hiervan zijn vervangen door functionele equivalenten die de kernelbeheerders als superieur beschouwen). Het integreren van beide sets is nu gereduceerd tot een bijna automatisch proces, en je hoeft geen visionair te zijn om te voorspellen dat dat in de toekomst nog makkelijker zal gaan. De overblijvende obstakels zijn voornamelijk terug te voeren op de BSP’s, maar dat zijn problemen waar álle embedded-Linuxsystemen mee kampen. Het viel ons ook op dat niks in de Android-stack een andere realtime-implementatie in de weg staat. I-Pipe/Xenomai of een van de meer specialistische implementaties vormen net zo’n goede basis. In de transac-

Figuur 3: Uit een reeks latencytests waarbij het systeem naast de realtime taak een substantiële niet-realtime belasting te verduren kreeg, blijkt dat de latency’s niet buiten de grenzen komen. Vertragingen bij de tien langste totale latency’s (met lijnen aangegeven) bleken te worden veroorzaakt in alle categorieën. De individuele events zijn weergegeven met grijze stippen.

tionele data-uitwisseling tussen de realtime en niet-realtime delen zouden er wel details aangepast moeten worden, maar het basisconcept zou hetzelfde blijven.

Alle categorieën Aan de hand van kunstmatige tests hebben we de gebruikelijke metingen uitgevoerd om er zeker van te zijn dat onze implementatie geen codepaden bevat die tot onacceptabele latency’s leiden. Om inzicht te verkrijgen in het aandeel van de verschillende kernelacties in de algemene latency hebben we het FTrace-raamwerk toegevoegd. De meting is gebaseerd op een userland-toepassing met realtimeprioriteit die de timers registreert. De latency meten we als het verschil tussen het moment dat een timer hoort te verlopen en het moment dat het testprogramma hierop reageert. De totale latency bestaat uit een aantal onderdelen (zie Figuur 2). Om aan het realtimepredicaat te voldoen, moet deze totale tijd begrensd zijn. In Figuur 3 is per onderdeel de latency weergegeven. Als we kijken naar de tien grootste totale latency’s, zien we dat de oorzaak van deze lange tijden ligt in uitschieters die in alle categorieën kunnen voorkomen. Daaruit kunnen we opmaken dat lange latency’s alleen worden veroorzaakt door algemene systeemeffecten en niet door asynchrone events waarvoor nog veranderingen in de code nodig zijn. Ondertussen hebben we de architectuur ook geport naar enkele andere hardwareplatforms, waaronder enkele HMI-panels die daadwerkelijk in industriële controle worden gebruikt. De resultaten zijn vergelijkbaar. Wolfgang Mauerer, Gernot Hillier en Jan Sawallisch werken bij Siemens in Duitsland. Vertaling en redactie Pieter Edelman

1 | 43

Achtergrond Besturingssystemen

Realtime Android: deterministisch gebruiksgemak Het is jammer dat Android niet over realtimecapaciteiten beschikt, want het gemak voor gebruiker en ontwikkelaar zou menig industriële applicatie ten goede komen. Onderzoekers van Siemens hebben onderzocht wat de mogelijkheden zijn en concludeerden dat een apart realtime gedeelte naast de Android-omgeving de beste aanpak is. In dit artikel doen zij de softwarebasis uit de doeken. Wolfgang Mauerer

D

e gebruiksvriendelijkheid voor zowel de Android-gebruiker als -programmeur staat in schril contrast tot de soberheid van doorsnee embedded-Linuxoplossingen, de werkpaarden van industrieel Linux. Terwijl de leercurve van een Android-telefoon minimaal is, kunnen simpele machinetaken met een beroerde human-machine interface (HMI) onoverkomelijk lastig worden. De combinatie van het grafisch rijke Android met realtimecapaciteiten kan een remedie vormen voor zowel de gebruikers als programmeurs van embedded realtime systemen. Door de wol geverfde programmeurs van desktoptoepassingen ervaren aanzienlijke obstakels wanneer ze hun aandacht verleggen naar embedded Linux, maar de ontwikkelomgeving van het Google-OS is voor iedereen toegankelijk in plaats van gericht op enkele specialisten. Dat is een belangrijk voordeel van realtime Android. Bovendien biedt een dergelijke combinatie mogelijkheden voor consolidatie van de hardware: multi- en manycore systemen maken het mogelijk om de traditioneel gescheiden taken van tijdskritieke besturing en de geApplicaties

Android-runtime Core-bibliotheken Dalvik-VM

Realtime Linux

42 |

1

Jan Sawallisch

bruikersinterface op een enkel hardwareplatform uit te voeren. We zijn daarom anderhalf jaar geleden met een project gestart om dit te realiseren, met een Xoom-tablet van Motorala als ontwikkelbord.

Belangrijke gebeurtenissen Vanzelfsprekend is voor de kernel realtimeondersteuning een vereiste. Wij hebben hierbij ingezet op de preempt_rt-extensie, vooral omdat deze code in de toekomst waarschijnlijk volledig wordt opgenomen in de Linux-mainline. Preempt_rt is geen realtime kernel in de klassieke academische betekenis van de term, maar met statistische-verificatie- en testmechanismes is een bovengrens voor de latency te bepalen. De industrie heeft zich in sterke mate achter deze aanpak geschaard voor standaard embedded-Linux-toepassingen. Aan de userland-kant van Android krijg je te maken met Dalvik, in essentie een virtuele machine voor Java maar dan met een registergebaseerde architectuur in plaats van een stackgebaseerde aanpak. Het Android-systeem is hier bijna geheel op geent. Er zijn twee mogelijkheden om dit uit te breiden met realtimemogelijkheden. De Communicatiekanaal

Applicatieraamwerk Bibliotheek

Gernot Hillier

Realtime applicaties

Figuur 1: De eenvoudigste manier om Android toe te voegen aan een realtime industrieel systeem, is door het naast een realtime laag te plaatsen en deze twee met elkaar te laten communiceren.

eerste is om Dalvik te vervangen door een klassieke JVM met realtimecapaciteiten en de Android-omgeving waar nodig aan te passen. De tweede is om de technieken en design patterns van dergelijke JVM-implementaties te gebruiken om Dalvik zélf van realtimemogelijkheden te voorzien. Onze inschatting na een codeanalyse was echter dat het benodigde werk bij beide aanpakken onze ontwikkelcapaciteit te boven zou gaan, maar ook dat het resultaat te mager zou zijn vergeleken met de moeite die we erin moesten steken. In plaats daarvan hebben we dus gekozen voor een derde oplossing waarbij we de Java- en realtime componenten onafhankelijk naast elkaar draaien (Figuur 1). Deze aanpak dicteert dat de realtime onderdelen direct de hardware aanspreken en dus worden geschreven in C of een andere laagniveautaal die niet omgezet hoeft te worden door de virtuele machine. Om data uit te wisselen tussen het applicatiedomein in Java en het realtimedomein hebben we een transactioneel mechanisme ontworpen, waarbij de dataoverdracht ofwel volledig wordt uitgevoerd ofwel volledig wordt afgebroken. Deze aanpak voorkomt dat het dataverkeer ongelimiteerde latency’s introduceert als het realtime gedeelte moet wachten tot het binnenhalen van data compleet is. Dankzij deze uitwisseling kan de HMI-laag bijvoorbeeld aangepaste parameters naar het regelalgoritme sturen, of kan de realtime laag de HMI inseinen over belangrijke gebeurtenissen.

Bijna automatisch De standaard Linux-kernel ondersteunt realtime noch de benodigde extensies voor het Android-userland: beide aspecten zijn beschikbaar als patchreeksen voor de broncode van bepaalde kernelversies. Maar niet voor de versie die wij nodig hadden: het board sup-

id RT o H olto v

ng - rki RT e H rw ve t ur vu er m Ti t er ch m a Ti erw v

Controle over taak aangevraagd

Getlock-resultaat beschikbaar

Figuur 2: De totale latency bestaat uit een aantal componenten. De expiration delay is de tijd tussen het moment waarop de hardwaretimer hoorde te verlopen en het moment waarop dit daadwerkelijk gebeurde. De HRT handler delay is de tijd tussen het verlopen van de timer en de start van de hogeresolutietimer (HRT). De HRT duration is de tijd die nodig is om de HRT te verwerken. Na het verwerken van de HRT moet de controle worden doorgegeven aan de realtime toepassing in userland. De schedule in is de tijd tussen de beslissing van de kernel om de controle over de taak aan te vragen en de daadwerkelijke aanvraag. Om het verschil te meten tussen het verwachte timerverloop en de huidige tijd moet de toepassing via het Getclockmechanisme achter de huidige tijd komen. Deze overhead hebben we Getlock genoemd.

port package van Motorola en Google voor de Xoom was gebaseerd op versie 2.6.36 van de Linux-kernel. Omdat zowel het BSP als preempt_rt lastig te porten bleken, hadden we de keuze uit twee opties: ofwel het BSP terugporten naar 2.6.33 en de Android-patches vooruitporten vanuit 2.6.32, ofwel het BSP vooruitporten naar 3.0, waar preempt_ rt en Android beide al voor beschikbaar zijn. Aan de hand van codeanalyse en experimenten besloten we dat de tweede optie de minste moeite zou kosten. Gedurende de acht maanden ontwikkeling tussen versie 2.6.33 en versie 2.6.36 is namelijk veel van de essentiële infrastructuur in de mainline opgenomen voor het Tegra-platform, waar de Xoom op draait. Die wijzigingen zouden we terug moeten porten. Bovendien vormen de vele wijzigingen in elke Linux-versie in het algemeen een overtuigend argument om geen grote hoeveelheden code via meerdere versies terug te porten. Het combineren van de preempt_rt- en Android-patches bleek vrij eenvoudig; de

patchreeksen voor beide bleken elkaar nagenoeg niet te raken. De afgelopen maanden is die situatie zelfs nog verder verbeterd: de preempt_rt-patches zijn momenteel beschikbaar voor praktisch alle belangrijke kernelversies, en de Androidpatches zijn al gedeeltelijk opgenomen in de mainline (hoewel sommige mechanismen hiervan zijn vervangen door functionele equivalenten die de kernelbeheerders als superieur beschouwen). Het integreren van beide sets is nu gereduceerd tot een bijna automatisch proces, en je hoeft geen visionair te zijn om te voorspellen dat dat in de toekomst nog makkelijker zal gaan. De overblijvende obstakels zijn voornamelijk terug te voeren op de BSP’s, maar dat zijn problemen waar álle embedded-Linuxsystemen mee kampen. Het viel ons ook op dat niks in de Android-stack een andere realtime-implementatie in de weg staat. I-Pipe/Xenomai of een van de meer specialistische implementaties vormen net zo’n goede basis. In de transac-

Figuur 3: Uit een reeks latencytests waarbij het systeem naast de realtime taak een substantiële niet-realtime belasting te verduren kreeg, blijkt dat de latency’s niet buiten de grenzen komen. Vertragingen bij de tien langste totale latency’s (met lijnen aangegeven) bleken te worden veroorzaakt in alle categorieën. De individuele events zijn weergegeven met grijze stippen.

tionele data-uitwisseling tussen de realtime en niet-realtime delen zouden er wel details aangepast moeten worden, maar het basisconcept zou hetzelfde blijven.

Alle categorieën Aan de hand van kunstmatige tests hebben we de gebruikelijke metingen uitgevoerd om er zeker van te zijn dat onze implementatie geen codepaden bevat die tot onacceptabele latency’s leiden. Om inzicht te verkrijgen in het aandeel van de verschillende kernelacties in de algemene latency hebben we het FTrace-raamwerk toegevoegd. De meting is gebaseerd op een userland-toepassing met realtimeprioriteit die de timers registreert. De latency meten we als het verschil tussen het moment dat een timer hoort te verlopen en het moment dat het testprogramma hierop reageert. De totale latency bestaat uit een aantal onderdelen (zie Figuur 2). Om aan het realtimepredicaat te voldoen, moet deze totale tijd begrensd zijn. In Figuur 3 is per onderdeel de latency weergegeven. Als we kijken naar de tien grootste totale latency’s, zien we dat de oorzaak van deze lange tijden ligt in uitschieters die in alle categorieën kunnen voorkomen. Daaruit kunnen we opmaken dat lange latency’s alleen worden veroorzaakt door algemene systeemeffecten en niet door asynchrone events waarvoor nog veranderingen in de code nodig zijn. Ondertussen hebben we de architectuur ook geport naar enkele andere hardwareplatforms, waaronder enkele HMI-panels die daadwerkelijk in industriële controle worden gebruikt. De resultaten zijn vergelijkbaar. Wolfgang Mauerer, Gernot Hillier en Jan Sawallisch werken bij Siemens in Duitsland. Vertaling en redactie Pieter Edelman

1 | 43

Achtergrond Beveiliging

Trustzone brengt Android in veiliger haven Met de explosieve groei in populariteit van Android wordt beveiliging een steeds belangrijker aspect. Verschillende opzienbarende inbreuken hebben aangetoond dat het Google-OS geen onneembare vesting is. Dit artikel legt uit hoe Arm Trustzone de beveiliging van Android-gebaseerde apparaten drastisch kan verbeteren. Frank van den Berg

I

n september 2008 zag de eerste Androidtelefoon het levenslicht. Bij die introductie prees Google de beveiliging van zijn OS aan als een van de belangrijkste innovaties ten opzichte van andere smartphonebesturingssystemen. ‘Het belangrijkste aspect van de beveiligingsarchitectuur is dat geen enkele toepassing standaard rechten heeft om andere applicaties, het besturingssysteem of de gebruiker nadelig te beïnvloeden’, aldus de Android-website destijds. Een paar dagen later stond het eerste goed gedocumenteerde lek in de browser van de telefoon al op internet. De broncode was onderdeel van meer dan een miljoen regels opensource software die de Googleengineers hadden gebruikt zonder de kwaliteit en precieze werking te kennen. In november van 2008 ontdekten hackers een nog veel ernstiger lek in Android, dat het mogelijk maakte om willekeurige software op de telefoon te installeren en uit te voeren. Googles reactie: ‘We hebben echt geprobeerd Android goed te beveiligen. We beschouwen dit als een groot lek omdat het de beveiligde omgeving waarin programma’s kunnen draaien heeft doorbroken.’ Android heeft zich bewezen als een perfect multimediaplatform, boordevol functionaliteit en met een open ontwikkelomgeving voor innovatieve uitbreidingen. Het is echter geen platform waarop consumenten, bedrijven en leveranciers van bedrijfskritieke infrastructuur kunnen vertrouwen als het gaat om de bescherming van privacygevoelige gegevens of andere data waarvoor beveiliging noodzakelijk is. Erger nog: de meeste gebruikers zijn zich er niet van bewust hoe kwetsbaar sommige applicaties hen maken en wat de mogelijke consequenties zijn.

44 |

1

Waarom zouden we onze digitale identiteit en ons geld toevertrouwen aan een apparaat met een OS dat aantoonbaar tekortschiet in de bescherming tegen geavanceerde hackers? Wat we zouden willen hebben, is een systeem dat we volledig kunnen vertrouwen als we er onze meest persoonlijke data en ons geld op zetten, er onze auto mee openen en er onze bedrijfsdocumenten mee ophalen en bekijken. Helaas is een smartphone of tablet met dit niveau van betrouwbaarheid nog niet voorhanden.

De kracht van een robuuste separation kernel is de mogelijkheid om kritieke software uit te voeren naast minder kritieke (maar voor de gebruiker wel belangrijke) programmatuur. In het laatste geval kan het gaan om een multimediabesturingssysteem zoals Android, dat dan als ‘gast’ in de virtuele machine van de normale zone draait, onder controle van de separation

Separation kernel Met Trustzone biedt Arm hier een oplossing voor. De technologie maakt een gespecialiseerde, hardwaregebaseerde vorm van systeemvirtualisatie mogelijk. Ze onderscheidt twee zones: een ‘normale’ en een ‘trusted’ zone. Programmatuur in het laatste domein heeft toegang tot het geheugen van de eerste zone, maar niet omgekeerd. Zo fungeert de normale zone als een gevirtualiseerde omgeving die onder controle staat van de beveiligde zone. Die beveiligde zone herbergt het veiligheidskritieke besturingssysteem, dat daarbij is geïmplementeerd als een zogeheten separation kernel. Zo’n kernel is opgebouwd uit zeer betrouwbare componenten die strikt van elkaar zijn gescheiden en alleen onder streng gecontroleerde condities informatie kunnen uitwisselen. In feite is het een speciale variant van een RTos: de architectuur haalt de hoge verwerkingssnelheid en korte reactietijden van een realtime besturingssysteem en voldoet tegelijkertijd aan de meest stringente eisen voor informatiebeveiliging. De separation kernel draait als enige in de meest beveiligde modus van de met Trustzone uitgeruste processor of systeemchip.

Software in de beveiligde zone heeft toegang tot het geheugen van de normale zone, maar niet omgekeerd.

kernel. Die kan daarbij voorzien in een streng gecontroleerd interprocescommunicatiepad naar kritieke services in de beveiligde zone. Via zo’n beveiligde IPC-pijp kan bijvoorbeeld externe TCP/IP-communicatie eerst door een cryptosubsysteem worden geleid, zodat we niet meer op Android zelf hoeven te vertrouwen voor bescherming van de sleutels. De separation kernel kan ook native applicaties hosten. Dit in tegenstelling tot traditionele hypervisors, die alleen andere OS’en als gast kunnen hebben. De beveiligingsmechanismen van de kernel houden de applicaties strikt gescheiden van andere systeemcomponenten, en de mechanismen voor resource scheduling zien er nauwlettend op toe dat ze niet meer processortijd,

geheugenruimte en I/O-toegang gebruiken dan een vooraf toegewezen maximum. Omdat de beveiligde zone een complete logische Arm-core is, heeft het ingebedde besturingssysteem ook toegang tot de MMU. Door deze te gebruiken, kan het OS een verdere partitionering in zogeheten metazones maken, waarbinnen softwarecomponenten op verschillende

Een besturingssysteem in de beveiligde zone kan de Arm-MMU gebruiken om een verdere partitionering in zogeheten metazones maken, waarbinnen softwarecomponenten op verschillende beveiligingsniveaus kunnen draaien.

beveiligingsniveaus kunnen draaien. In de ene metazone kan bijvoorbeeld de gecertificeerde cryptografische bescherming voor de authenticatie en uitwisseling van betalingsgegevens actief zijn en in de andere een module voor het digitale rechtenbeheer (DRM) van multimedia. Het OS in de beveiligde zone garandeert dat ze elkaar niet in de wielen rijden. Of een multimediabesturingssysteem zoals Android nu mét (dus gevirtualiseerd) of zonder Trustzone draait, op de snelheid heeft dat geen invloed. Dat is het grote verschil met hardwarevirtualisatietechno-

logieën à la Intel VT. Hiermee slecht Trustzone een van de barrières voor de omarming van virtualisatie in apparaten waar energieverbruik (performance per watt) van groot belang is. Alle moderne Arm-processoren hebben Trustzone aan boord, waaronder de Arm1176, de Cortex-A5, de Cortex-A8 en de Cortex-A15. Het is echter niet zo dat de technologie ook volledig werkt op alle systeemchips die zijn gebaseerd op deze CPU’s. Halfgeleiderfabrikanten moeten de partitionering van geheugen en I/Orandapparatuur in verschillende zones wel toestaan en de uitvoer van software van derden (in dit geval de leverancier van een beveiligd besturingssysteem) in de beveiligde zone mogelijk maken. Voorbeelden van Socs met volledig functionele Trustzone-technologie zijn de Cortex-A8gebaseerde I.MX53 van Freescale en de Cortex-A9-gebaseerde Omap4430 van Texas Instruments.

Certificering Bij Green Hills werken we samen met leveranciers van met Trustzone uitgeruste processoren en systeemchips aan een totaalplatform. De kern hiervan wordt gevormd door veilige hardware en software met cryptografische bescherming zoals beveiligde netwerkprotocollen (SSL/TLS), software voor DRM en sleutelbeheer en een virtueel keypad waarmee wachtwoorden en beveiligingssleutels veilig zijn in te geven. Daarnaast voorziet het platform in een complete ontwikkelomgeving om op basis van open standaarden veilige mobiele applicaties te bouwen. Belangrijk aandachtspunt bij de ontwikkeling van dit totaalplatform is certificering

van de informatiebeveiliging. De internationale standaard hiervoor is bekend als Common Criteria (Iso/IEC 15408). Deze onderscheidt verschillende zekerheidsniveaus, Evaluation Assurance Levels geheten, lopend van 1 tot en met 7. Besturingssystemen als Android, VMWare en Windows en producten als firewalls en webservers komen niet verder dan EAL4, waarmee ze effectief beschermen tegen onbedoelde, min of meer toevallige pogingen om de toegangsbeveiliging te breken. Software van niveau 6+ of 7 kan aanvallen weerstaan van zeer geavanceerde hackers met een grote financiële slagkracht en zelfs de staatsveiligheid bewaren. Green Hills’ separation kernel Integrity was het eerste besturingssysteem met een EAL6+-certificaat. Het gebruik van Trustzone levert ook voordelen bij de certificering, bijvoorbeeld voor elektronisch bankieren. Doordat de scope beperkt kan blijven tot de code in de beveiligde zone, kan het proces aanzienlijk sneller, en dus goedkoper, verlopen. Bovendien kan het complexe (en vaak onhaalbare) certificeringstraject voor een multimediabesturingssysteem als Android achterwege blijven. Een verdere kostenreductie is te realiseren door een reeds gecertificeerd OS in de beveiligde zone te gebruiken. Een dergelijk besturingssysteem gaat vergezeld van alle ontwerp- en testdocumentatie die een certificeringsinstantie vereist. Als die documenten nog moeten worden geproduceerd, kan dat aardig in de papieren gaan lopen. Frank van den Berg is technisch directeur van Green Hills Software in de Emea-regio. Redactie Nieke Roos

1 | 45

Achtergrond Settopboxen

Android op groter scherm vereist andere invoermethodes Ook op de televisie wil Android doorbreken. Heel wat fabrikanten maken dankbaar gebruik van het Google-besturingssysteem voor settopboxen en smart-tv’s. De overstap van een smartphonedisplay naar een groot televisiescherm zorgt echter voor de nodige uitdagingen. Koen Vervloesem

S

inds 2012 wordt de markt overspoeld met goedkope minicomputertjes die op Android draaien en het formaat van een USB-stick hebben. Je sluit ze via HDMI aan op een televisie, waarna het toestel een smart-tv wordt en je erop kunt surfen en er allerlei apps op kunt draaien. Heel populair was de MK802, een Android draaiende mini-pc van het Chinese bedrijf Rikomagic, gebaseerd op de eveneens Chinese Allwinner A1X-systeemchip. Leg je wat meer geld neer, dan haal je een Android-settopbox in huis die zijn beeld halftransparant boven je televisie-uitzending toont of die beide beelden tegelijk weergeeft met picture-in-picture. Google heeft hier zelf een platform voor ontwikkeld, Google TV, dat onder meer is terug te vinden in de NSZ-GS7-mediaspeler van Sony. Het tv-signaal uit de settopbox van je televisieaanbieder gaat dan naar de HDMIingang van het Google TV-apparaat en via diens HDMI-uitgang gaat het gecombineerde signaal naar je tv-scherm. De Amerikaanse zoekmachinegigant probeert al sinds oktober 2010 in de markt door te breken met zijn Google TV-platform, maar voorlopig nog zonder al te veel succes. De eerste Android-settopbox, de Logitech Revue met een Intel Atom CE4100-chipset,

De stap van een smartphonescherm naar een tv vereist een aangepaste interface, zoals deze die Medialine gebruikt in zijn Smart TVBox.

46 |

1

werd slecht onthaald en flopte. Dat was onder meer te wijten aan de technologie die nog niet voldoende was uitontwikkeld. Volgens Ad van Someren was echter ook de prijszetting verkeerd. ‘Logitech dacht dat het voor 299 dollar eindgebruikers kon interesseren voor een settopbox, maar daarin vergiste het zich’, aldus de CEO van Medialine, leverancier van settopboxen en smarttv’s uit Deurne. ‘Voor die prijs kopen ze liever een tablet. En zelfs al zouden ze zo’n settopbox aanschaffen, dan moet die wel heel goed zijn, wat door allerlei kinderziektes helaas niet zo was. Dat is het nadeel van vroeg in een markt stappen.’

B2B De consumentenmarkt is dus hard voor makers van settopboxen: producenten moeten daar de prijs van hun hardware heel laag zetten en moeten dan verdienen aan content of diensten daaromheen. Medialine is echter vooral actief in de B2B-markt, waar de zaken anders liggen. ‘We ontwikkelen daar vaak specifieke toepassingen om op de settopbox te draaien. Een Android-apparaat met een specifieke app kan in allerlei omstandigheden functionaliteit aanbieden tegen een lagere prijs dan een Windowspc. Onze klanten zijn bijvoorbeeld banken,

opleidingsinstituten, hotels, verzorgingstehuizen en appartementencomplexen.’ Medialine levert onder meer smart-tv’s met Android. Daarnaast bouwt het de Smart TVBox, die als settopbox op een televisie wordt aangesloten, en de Smart TVStick, die hetzelfde aanbiedt in de vorm van een USB-stick. Beide apparaatjes hebben een dualcore Arm-processor met Mali-400-GPU, ondersteunen HDMI 1.3 (720p/1080p) en draaien op Android 4.0. Ook Gocal-Europe uit Doetinchem is in de B2B-markt actief met een Androidstick en -settopbox, onder de merknaam O-Droid. Beide apparaatjes, eveneens met Mali-400-GPU en Android 4.0, ontwikkelt het samen met het Chinese Victory Electronics. Gocal-Europe is onder meer actief in de retailsector, de telecom en het hotelwezen, aldus commercieel directeur Pascal Nijboer. ‘Voor hotels hebben we Android@Hotel, waarin we een hotel-IP-tv-oplossing van Forcetech gebruiken op onze O-Droid. We werken ondertussen ook aan eigen software.’

Verschuiving Medialine heeft naar traditionele embedded Linux-systemen gekeken, maar vond Android enkele pluspunten hebben. Van Someren: ‘Als je de naam Android laat vallen, weet iedereen wat het is en dat Google erachter staat. Android heeft commercieel gezien dan ook een positiever imago dan Linux. Bovendien weet iedereen met een smartphone al hoe Android werkt, waardoor ze de interface van een Android-settopbox snel onder de knie hebben.’ Een voordeel dat Android deelt met embedded Linux is dat het een open platform is, waardoor je goedkoop kunt ontwikkelen. Bovendien werk je binnen een groot ecosysteem, benadrukt Van Someren. ‘Met een smart-tv van Samsung, LG, Sharp of Philips blijf je stevig beperkt in je mogelijkheden. De app stores in deze apparaten bieden vaak

De stap van tablet naar tv-scherm vereist een aangepaste invoermethode, zoals de Air-Mote van Gocal die reageert op handbewegingen. De O-Droid van Gocal Europe is een Android-minicomputer in de vorm van een USB-stick die je met HDMI op een tv aansluit.

weinig applicaties om de functionaliteit van je televisie uit te breiden. Met Android heb je daarentegen toegang tot Google Play, waarin honderdduizenden apps te vinden zijn.’ Vooral in de B2B-markt is dit het grote voordeel van Android ten opzichte van andere platforms voor smart-tv’s, beaamt Nijboer. ‘Andere platforms zijn vaak ongeschikt voor onze doelstellingen omdat je er weinig aanpassingsmogelijkheden hebt. Android is daarentegen een volledig open omgeving, waar we onze eigen software of software van klanten in kunnen integreren en de nodige aanpassingen kunnen doen.’ Volgens Bart Van Bos, software-engineer bij de Edegemse vestiging van Technicolor (voorheen Thomson), is er in de markt van embedded systemen een duidelijke verschuiving gaande van Linux naar Android. ‘Het voordeel ten opzichte van embedded Linux is dat we met Android kunnen steunen op een steeds populairder wordend besturingssysteem waar we zelf nog maar weinig aan de codebase moeten onderhouden. Daardoor kunnen we ons meer focussen op het ontwikkelen van toegevoegde waarde. Sinds vorig jaar zijn we dan ook bezig onze settopboxen te migreren naar Android.’

Pinch-to-zoom Een nadeel bij het inzetten van een telefoonplatform voor televisies is wel dat de interface en de apps oorspronkelijk geschreven zijn voor kleine smartphoneschermpjes met een diagonaal van vier tot vijf inch. De nieuwste Android-versies zijn ook geschikt voor tablets, maar een tv-scherm van vijftig inch is nog een ander paar mouwen. Een app die op een klein display werkt, is niet altijd op een groot scherm even mooi of gebruiksvriendelijk. Medialine heeft de interface van Android dan ook op een aantal punten aangepast voor zijn smart-tv-oplossingen. In zijn ODroid gebruikt Gocal-Europe Youtube Lean-

back, een speciale interface van Youtube voor grote schermen, evenals apps die geoptimaliseerd zijn voor Google TV. ‘Apps die voor tabletschermen zijn aangepast, werken in het algemeen prima op grotere tv-schermen’, nuanceert Nijboer echter. Een groter probleem is dat heel wat apps geen rekening houden met de andere invoermethode die een tv-scherm vereist, vindt Van Someren. ‘Een televisie heeft geen aanraakscherm, en zelfs als die dat zou hebben, zou dat niet goed werken. Niemand gaat dertig centimeter van zijn 55-inch-tv staan om een app te besturen. De meeste Android-settopboxen gebruiken nu een afstandsbediening waarmee je een cursor bestuurt, maar ook dat werkt niet zo lekker.’ Apps die enkel aanraakschermen ondersteunen, moeten dan vaak worden herschreven omdat niet alle functionaliteit met een afstandsbediening bereikbaar is. Jurgen van der Vlist, een van de eerste Android-ontwikkelaars wereldwijd, geeft een van Googles eigen populaire apps als voorbeeld: ‘Uitzoomen was in Google Earth enkel mogelijk met twee vingers in een pinch-

Technicolor presenteert Qeo-framework voor Android

Op de consumentenelektronicabeurs Ces in Las Vegas presenteerde Technicolor zijn softwareraamwerk Qeo, dat toelaat om toestellen van allerlei makelij thuis te laten communiceren. Het eerste ondersteunde platform is Android. ‘We hebben een shared library voor Android ontwikkeld’, legt Bart Van Bos van de Edegemse vestiging uit. ‘Je kunt dan Android-apps in Java schrijven die de QeoApi aanroepen. Met dezelfde Api kun je in C Qeo-toepassingen voor embedded systemen schrijven. De bedoeling is dat Qeo op allerlei apparaten draait, zoals settopboxen, internetgateways, tablets en domoticasystemen.’

to-zoom-beweging. Zonder aanraakscherm kon je deze beweging niet maken, waardoor eerdere versies van Google Earth op een smart-tv onbruikbaar waren.’

Drempel Van Someren van Medialine ziet op termijn wel heil in twee schermen, vooral voor games. ‘Je gebruikt dan het aanraakscherm van je smartphone als controller en krijgt de game op je tv-scherm te zien.’ Bij GocalEurope hebben ze voor een andere oplossing gekozen: de Air-Mote. Het ziet er op het eerste gezicht wat uit als een dik uitgevallen klassieke afstandsbediening, maar deze remote reageert ook op handbewegingen. ‘De werking is te vergelijken met die van de Wiimote voor Nintendo’s spelconsole Wii. We vinden dit soort invoermethode heel geschikt voor smart-tv’s. Je kunt heel intuïtief een muiscursor besturen door met je hand te bewegen en zelfs letters intypen via het softwarematige toetsenbord door eenvoudig naar je tv-scherm te wijzen.’ Nog verder gaat Leap Motion, een Amerikaans bedrijf dat een Kinect-achtig systeem heeft met een sensor die gebaren herkent. ‘Android gaat pas echt doorbreken op settopboxen met zo’n systeem als invoermethode’, meent Van der Vlist. Volgens Van Someren moet er constant technologisch worden geïnnoveerd omdat gebruikers van een smart-tv dezelfde functionaliteit en performance verwachten als van een desktop-pc. Van der Vlist vindt de fragmentatie van de markt dan weer een groot probleem: ‘Er is niet één Androidplatform voor smart-tv-oplossingen waarop ontwikkelaars zich kunnen richten, de systemen verschillen te veel. Elk systeem heeft bijvoorbeeld wel zijn eigen invoermethode. Deze drempel weerhoudt me ervan om er apps voor te ontwikkelen.’ Er is dus nog werk aan de winkel voor er in iedere huiskamer een Android-settopbox staat.

1 | 47

Achtergrond Verkeer en vervoer

Android onder de motorkap is geen toekomstverhaal Via Android luisteren we in onze auto al naar onze muziek, navigeren we naar onze bestemming, voeren we telefoongesprekken en zien we hoe snel we rijden. Voor de niet-zichtbare systemen ligt het platform echter minder voor de hand. Maar ook daar bieden de uitgebreide set componenten en de eenvoudigheid van Java als programmeertaal voordelen, betoogt Martijn van Rheenen van ICT. Martijn van Rheenen

D

e geschiedenis in een notendop: sinds computers hun intrede deden in onze auto’s, is er veel veranderd. Fabrikanten zien steeds meer mogelijkheden om met behulp van die computers en de bijbehorende software hun eigen voertuigen veiliger, slimmer en zuiniger te maken. Er wordt steeds meer functionaliteit bedacht voor die software, die daardoor een waardevoller, maar zeker ook complexer en ingewikkelder onderdeel is geworden van onze huidige auto’s. In het begin werd gebouwd op zelf ontwikkelde hardware, bestuurd door zelf ontwikkelde software en zelfs specifiek gebouwde besturingssystemen. Uiteraard was deze situatie verre van ideaal: nieuwe programmeurs hadden veel inleertijd nodig en er was niet echt sprake van een standaard. Toen de software complexer en uitgebreider werd, werd het onderhouden van de code dan ook steeds moeilijker. Zo was er al snel behoefte aan een meer standaard OS om verder op te bouwen. In die tijd zag de automotivewereld Linux nog niet als een stabiel en professioneel alternatief, dus werd er gekozen voor Windows CE. Inmiddels is die wereld ingrijpend aan het veranderen. Fabrikanten en toeleveranciers zagen de kosten van Windows CE, per licentie en ontwikkelaar, als een obstakel. Het was niet eenvoudig om een oplossing te vinden voor problemen die zich voordeden met het OS, want de broncode wordt niet vrijgegeven. De afhankelijkheid van Windows op kritieke momenten van oplevering begon te veel nadelen te krijgen. Inmiddels was Linux opgekomen als een serieus alternatief en begon de automotivewereld zich – behalve op de nog steeds gebruikte eigen systemen – toe te leggen op het gebruik dit OS. Niet alleen omdat het gratis

48 |

1

is, maar het is ook opensource en fouten zijn eigenhandig op te lossen als die zich toch voordoen.

Ruime ervaring Android past als embedded-Linux-versie uitstekend in dit verhaal. Maar de overhead van het Google-platform kost natuurlijk wel het een en ander aan processorbelasting en geheugen. En dat betekent weer meer kosten voor de te gebruiken hardware. Waarom zouden fabrikanten dan kiezen voor deze extra laag boven op Linux? Het eerste voordeel is de taal waarmee voor Android kan worden geprogrammeerd: Java. Omdat de automotivemarkt steeds complexere eisen is gaan stellen aan de software, wordt het ingewikkelder om alles in C of C++ te programmeren. De eenvoud van Java maakt het makkelijker om de huidige eisen van de autofabrikanten te realiseren en er zijn meer programmeurs te vinden die ruime ervaring met deze taal hebben. Uiteindelijk leidt dat ook tot lagere kosten voor wat betreft de ontwikkeling van het product. Het tweede voordeel van Android is dat het naadloos kan aansluiten bij functionaliteit die de fabrikant reeds heeft ontwikkeld voor Linux. Met het Google-platform is het mogelijk op die huidige stand voort te bouwen. Om hier een voorbeeld bij te schetsen: als er op dit moment al Linux-services zijn die de telefonie verzorgen binnen de auto, dan kunnen die een-op-een worden ingezet en aangesproken door een eventueel nieuw te ontwikkelen Android-service. Uiteraard is Linux of Windows CE lang niet voor elke toepassing in de auto geschikt. Voor een chipje dat in de nieuwe elektrische of hybride voertuigen de stroom moet afsluiten op het moment dat de auto

ergens tegen aanbotst, zou een dergelijk OS te zwaar, te traag en niet deterministisch genoeg zijn. Dergelijke toepassingen draaien op een RTos. Android heeft vooral een ingang gevonden bij het bieden van functionaliteit voor de eindgebruiker. Het meest voor de hand liggende voorbeeld is het in-car entertainmentsysteem: het Google-platform biedt al veel ondersteuning hiervoor omdat het kan omgaan met touchscreens, multimediabestanden, communicatie met internet via een simkaart of WLan en uiteraard met GPS en telefonie. Inmiddels zijn er verschillende autofabrikanten die het platform hiervoor hebben gebruikt en, inderdaad, er rijden al heel wat auto’s rond met een in-car entertainmentsysteem gebaseerd op Android. Van Renault (nu met de Clio) en Saab bijvoorbeeld. De gebruiker is zich hier niet van bewust; omdat Android een opensource systeem is, kan en mag alles aan het uiterlijk zo worden veranderd dat het niet meer als zodanig te herkennen is. Bedrijven als Wind River en het Japanse Ca-Fi leveren bijvoorbeeld Android-systemen die voor de automotivemarkt zijn aangepast, maar er zijn ook tussenleveranciers en autofabrikanten die Android-versies hebben ontwikkeld voor eigen gebruik.

Strenge eisen Waar veel mensen Android niet snel ingezet zien worden, is ‘onder de motorkap’. En dat terwijl het eigenlijk juist logisch is om het platform hier in te zetten. Zo’n beetje elk onderdeel in een auto staat in verbinding met de centrale Can-bus. Via deze bus worden gegevens doorgegeven als de draaisnelheid van elk wiel, de stand van het stuur, de snelheid van de auto, welke stoelen bezet

zijn en of een veiligheidsgordel in gebruik is. Ook kan de auto via de Can-bus opdrachten ontvangen, zoals het afsluiten van de auto, het starten van de voorruitverwarming of, in geval van diefstal, zelfs het niet startbaar maken van de wagen. Android biedt geen ondersteuning voor het interpreteren van Can-berichten, mede omdat die per fabrikant erg veel verschillen en de hardwarematige aansluiting op de fysieke Can-bus bus hiervoor bepalend is. Om met deze gegevens om te gaan, is eigen ontwikkeling nodig. De Can-berichten interpreteren en acties uitvoeren, eventueel communicerend via internet aan de ene kant en met een eigen systeem aan de andere kant, zijn wel zaken waar Android uitermate geschikt voor is. Voor veel van de gevraagde acties biedt het platform

standaard al ondersteuning – denk aan de communicatie, GPS-integratie en vooral de mogelijkheid om bestaande programmatuur opnieuw in te zetten. Dan komt het voordeel van Java opnieuw bovendrijven. De samenhang tussen de verschillende te schrijven Android-services is complex en de fabrikant stelt hier strenge eisen aan. Dankzij Java is dit eenvoudiger te ontwikkelen dan met C of C++. Alle voordelen ten spijt zijn er ook hobbels bij het inzetten van Android in een automotivetoepassing, zoals wij ook hebben ervaren. De belangrijkste is de integratie van het Google-OS met een bestaand hardwareplatform. Wat als de Bluetooth-drivers niet in staat zijn om te gaan met de chipset op het hardwarebord? Wat als we juist geen scherm willen gebruiken en alle code die

Een beetje automobilist wil tegenwoordig twitteren vanuit zijn voertuig: een typisch klusje voor Android.

Google hiervoor heeft gemaakt weg willen halen uit Android? Gelukkig zijn er meer en meer hardwareleveranciers die zelf al een Android-stack meeleveren, dus volledig geintegreerd met het eigen hardwareplatform. Het blijft soms echter nodig om bestaande C-code uit een opensource project of een eigen product te integreren met het nieuwe platform. Google heeft het in de loop der tijd stukken eenvoudiger gemaakt om stukken C te kunnen hergebruiken binnen Android, maar je moet nog over een stevige portie kennis van Linux, C en Android beschikken om hier volledig mee om te kunnen gaan. Daarna heb je alle voordelen van het programmeren in Java tegen de veel sneller aan te leren interface van Android, maar het blijft per project zaak om af te wegen van hoe groot dat voordeel is ten opzichte van de duidelijke investering die moet worden gedaan om Android hiervoor klaar te krijgen. Ondanks die obstakels hebben wij gemerkt dat de inzet van Android uiteindelijk loont, vooral voor grotere projecten waar nog jaren op moet worden doorontwikkeld. En juist die projecten komen zo vaak voor in de wereld van automotive. Meer en meer autofabrikanten en toeleveranciers raken dan ook geïnteresseerd in Android als gratis, opensource en stabiel systeem dat het ontwikkelaars makkelijker maakt en de kosten lager kan houden. Martijn van Rheenen is softwarearchitect bij ICT Automatisering in Deventer. Hij heeft vijftien jaar ervaring in softwareontwikkeling met Windows, Linux en Android en is momenteel verantwoordelijk voor de inzet van Linux en Android in met name de automotivesector. Redactie Pieter Edelman

1 | 49

Achtergrond Verkeer en vervoer

Files voorkomen met Simulink en Android Bij proeven met coöperatief rijden heeft TNO een aantal testvoertuigen voorzien van een boordcomputer op Android. Al communicerend met de wegkant zorgen de kastjes voor een soepelere doorstroming na plotselinge remincidenten. Frank Engels beschrijft hoe het TNO-team de benodigde software heeft ontwikkeld. Frank Engels

O

p een zondag in mei 2011 trapte een automobilist op de drukke A270 van Helmond naar Eindhoven ineens op de rem. Deze plotselinge vertraging dwong de bestuurders vlak achter hem ook te remmen, met een schokgolf als gevolg. Zelfs als het voorste voertuig direct weer optrekt, kunnen dergelijke schokgolven het verkeer tot stilstand brengen omdat elke volgende bestuurder in de keten weer sterker vaart mindert om een botsing met zíjn voorganger te voorkomen. Op deze specifieke dag ontstond er echter geen file. Dat kwam doordat tien tot dertig procent van de voertuigen was uitgerust met een nieuwe technologie. Een wezenlijk onderdeel is de onboard unit (OBU), een boordcomputer die in ontwikkeling is bij Tomtom. Dit kastje draait op Android en bevat naast de gangbare navigatiefunctionaliteit ook software om schokgolven te dempen. De OBU werkt daartoe samen met controle- en regelapparatuur in de berm. Langs de A270, over een traject van vijf kilometer, staan 48 op palen gemonteerde videocamera’s op honderd meter van elkaar en elf communicatiekasten (roadside units of RSU’s) op vijfhonderd meter van elkaar. De RSU’s verwerken de camerabeelden, berekenen op basis daarvan optimale snelheidsprofielen voor de voertuigen die op de verschillende snelwegsecties rijden en verzenden deze via Wifi naar de wagens. Zodra een van de RSU’s het begin van een schokgolf waarneemt, berekent hij aangepaste profielen om de naderende auto’s geleidelijk vaart te laten minderen. Ver van het incident hoeven wagens hun snelheid waarschijnlijk maar een klein beetje of zelfs helemaal niet te verlagen; dichterbij moeten ze langzamer gaan rijden, maar niet zo veel dat ze de schokgolf voortzetten. Zo is het de bedoeling dat het verkeer na plotselinge remincidenten toch soepel doorstroomt. Het gedrag van voertuigen die communiceren met een RSU beïnvloedt ook het gedrag van andere weggebruikers in de verkeersstroom. Daarom hoeven we niet alle auto’s te voorzien van een OBU. Sterker nog: van de 68 wagens in de coöperatieve-rijexperimenten hadden er slechts twintig zo’n kastje. Daarvan hadden er acht een adaptieve cruisecontrol (ACC), die rechtstreeks werd bestuurd door de OBU en automatisch de snelheid van het voertuig regelde. In de overige twaalf toonde de boordcomputer

50 |

1

1a

Figuur 1a: De resultaten van een test met het schokgolfdempsysteem uitgeschakeld. Op 3900 meter remt het voorste voertuig af van 85 naar 45 kilometer per uur. Dit heeft een schokgolf tot gevolg die alle wagens beïnvloedt en sommige uiteindelijk doet terugvallen tot een snelheid van minder dan 20 km/u (rood). Doordat de auto’s vervolgens weer optrekken, ontstaat een tweede schokgolf. Ook deze is zichtbaar in de figuur.

Figuur 1b: De resultaten van een test uitgevoerd onder gelijke omstandigheden maar met het schokgolfdempsysteem ingeschakeld. Het remmen van het eerste voertuig verloopt op exact dezelfde wijze als in het vorige experiment. In deze test genereert een van de RSU’s echter een snelheidsprofiel op het moment dat hij de eerste schokgolf waarneemt. Wagens uitgerust met een OBU verlagen hun snelheid op 1500 meter achter de schokgolf tot 65 km/u. Als gevolg daarvan ontstaan er gaten in de verkeersstroom (zichtbaar als witte zones in de figuur). De eerste schokgolf is na slechts dertig seconden al gedempt. Even later remmen de voorste voertuigen nogmaals. De tweede schokgolf die dit tot gevolg heeft, is opnieuw met succes gedempt. Het verschil tussen beide remacties is dat de met OBU uitgeruste wagens de eerste test reden met de ACC in adviesstand, terwijl deze de tweede proef in de automatische stand stond.

1b

de optimale snelheid op zijn display en zorgde de bestuurder zelf voor het versnellen en afremmen. De OBU stelt de huidige snelheid van het voertuig vast aan de hand van coördinaten die het kastje verkrijgt via het geïntegreerde GPS-systeem en de versnellingsmeter. Daarnaast verwerkt het de snelheidsprofielen die het ontvangt van de RSU’s. Op basis daarvan updatet het zijn display en genereert het, indien van toepassing, de instelling van de ACC.

Shared library Het volledige besturingssysteem van de OBU hebben we gemodelleerd in Simulink, waarna we simulaties hebben uitgevoerd met input uit eerdere proeven. De weken voorafgaand aan de experimenten op de A270 hebben we de Mathworks-tool in ‘external mode’ gebruikt om de interfacing met de Can-bus in de auto’s, het OBU-display en de RSU’s realtime te controleren. Dankzij deze simulaties en hardware-in-the-looptests konden we problemen in onze algoritmes opsporen en oplossen voordat we de weg op gingen. Dit bleek van essentieel belang voor het succes van het project, aan-

gezien de A270 voor elke proef dicht moest voor het overige verkeer en we telkens 68 auto’s en bestuurders moesten regelen. Het OBU-besturingssysteem modelleren en simuleren was relatief eenvoudig; het TNO-team beschikt over voldoende ervaring met modelgebaseerd ontwerpen. Software ontwikkelen voor Android was echter nog onbekend terrein voor ons. Deze onervarenheid kwam naar voren toen we de sensorgegevens van het GPS-systeem en de versnellingsmeter wilden binnenhalen in onze applicatie. Het Google-OS stelt die data heel netjes beschikbaar aan alle toepassingen, maar dat zijn doorgaans Javaapps en wij konden geen Java genereren uit ons Simulink-model. De oplossing lag in de Android Native Development Kit (NDK). Hiermee zijn apps te ontwikkelen in basisprogrammeertalen als C en C++. Voor de NDK moeten deze toepassingen echter niet draaien als executable maar als shared library (zie het artikel van Klaas van Gend op pagina 40, NR). In ons project hebben we daarom een speciale ‘target’ gemaakt voor Simulink Coder waarmee we in plaats van een executable een gedeelde bibliotheek kunnen genereren. Deze bevat C-functies om het model te starten, er één stap in uit te voeren en het vervolgens weer te sluiten. Ook biedt de bibliotheek voorzieningen om data via de Java Native Interface (JNI) in te lezen uit en uit te voeren naar een Java-toepassing, een interface die toegang geeft tot andere parameters en gegevens en functies die arrays omzetten van Java naar C en vice versa, aangezien deze anders van structuur zijn.

Om compilatie voor Android met de NDK mogelijk te maken, hebben we tevens de standaard makefile bijgewerkt.

Nabewerking Hoewel we de meeste problemen met het besturingssysteem er al uit hadden gehaald in de simulatie, stuitten we bij aanvang van de praktijkproeven toch nog op een paar onvolkomenheden met het display en de verwerking van de snelheidsprofielen die we binnenkregen van de RSU. Om deze op te lossen, moesten we ons Simulink-model ter plaatse aanpassen en het systeem vervolgens opnieuw implementeren. Hier bleek de mogelijkheid om met één klik code te genereren en een bijgewerkte Androidapp te maken van grote waarde. Dit stelde ons in staat om snel de noodzakelijke wijzigingen door te voeren en de praktijktest te hervatten binnen de beperkte tijd dat we toegang hadden tot de snelweg. Na de praktijkproeven hebben we Matlab gebruikt voor nabewerking van de gegevens die we tijdens de tests hadden verzameld, zoals de gemeten snelheid van de auto’s en hun onderlinge afstand. De voertuigpositie hebben we uitgezet tegen de tijd (Figuur 1). De resulterende grafieken bevestigen wat de proeven hadden aangetoond: het geteste systeem dempt op effectieve wijze de schokgolf en zorgt voor soepel doorstromend verkeer. Frank Engels is automotive-engineer bij TMC en TNO. Redactie Nieke Roos

1 | 51

Achtergrond Verkeer en vervoer

Android leidt transportlogistiek in goede banen Greencat heeft Android toegepast als middelpunt van de informatiestroom in een bedrijfswagen. Sander Tuit

A

fgelopen jaar zette telematicaspecialist Greencat uit Gorinchem een volgende stap in vlootmanagement met de introductie van de Greencat ATX (Android Telematics XChange). Deze op Android draaiende boordcomputer is eenvoudig te koppelen aan de verschillende informatiestromen in een bedrijfswagen. Zo is een complete oplossing te realiseren waarmee transportondernemers hun dagelijkse werkzaamheden efficiënt kunnen aansturen. Hart van de boordcomputer is een 600 MHz Arm Cortex-A8-gebaseerde Omap3530-processor van Texas Instruments met versie 2.2 van Android. Daarnaast zit er een 100 MHz Cortex-M4gebaseerde Kinetis K20-coprocessor van Freescale in, waarop het MQX-RTos de realtime taken uitvoert. Voor opslag heeft het kastje 512 MB flash en 256 MB Ram aan boord, plus plek voor een SD-kaartje van maximaal 32 GB. Verder bevat het standaard een geïntegreerde smartcardlezer, een GPS-module, een GPRS/UMTS/HSDPA-modem en interfaces voor onder meer Can, RS232, USB en de digitale tachograaf. De basisconfiguratie van de Greencat ATX kan al veel belangrijke taken vervullen voor transportondernemingen, zoals het rijgedrag van chauffeurs analyseren. Door via Can een verbinding te leggen met het interne motormanagementsysteem van de wagen kan het systeem ook geavanceerde analyses uitvoeren. Bedrijven kunnen hiermee bijvoorbeeld het aantal niet-productieve uren verkleinen, het brandstofverbruik en de uitstoot terugdringen en verkeersovertredingen en -boetes voorkomen. Klanten van transportonderne-

52 |

1

mingen kunnen hun voordeel doen met de uitgebreide track-en-tracefunctionaliteit en zich automatisch op de hoogte laten stellen van de verwachte levertijd.

Communicatiehub Een belangrijke eigenschap is de modulariteit. Dat begint al bij het basissysteem: omwille van de schaalbaarheid zijn onderdelen zoals de processor en het modem uitgevoerd als modules. Bij de uitbreidingen heeft Greencat deze aanpak doorgezet: wie de Greencat ATX wil uitrusten met een paar ogen kan een cameramodule inpluggen. Door deze modulariteit is het systeem naar wens samen te stellen om voor elke transportonderneming een passende oplossing te realiseren. De boordcomputer is aan te sluiten op een breed scala aan sensoren, waardoor bijvoorbeeld de temperatuur van trailers is uit te lezen. Een koppeling met de digitale tachograaf van de bedrijfswagen biedt de chauffeur de mogelijkheid om zich via de smartcardlezer te identificeren met zijn pas. Als optie levert Greencat de ATX Monitor. Dit zeven inch aanraakgevoelige tftscherm maakt de boordcomputer tot een navigatiesysteem. Via het display kan de chauffeur bovendien communiceren met de thuisbasis en nieuwe transportorders ontvangen. De ATX Monitor werkt als communicatiehub voor zowel de man achter het stuur, het management als de planning, waardoor het transportproces veel efficiënter wordt. De Greencat ATX is ook uit te breiden met een Bluetooth- of WLan-module. Dat maakt het mogelijk om draadloos gegevens uit te

wisselen met reguliere, Android-gebaseerde smartphones en tablets. Via het mobiele apparaat zijn daarbij eenvoudig nieuwe (door Greencat gecertificeerde) applicaties te installeren op de boordcomputer.

Parallelle ontwikkeling Greencat heeft het ATX-systeem volledig in eigen huis ontwikkeld, zowel de hardware als de software. Een belangrijke overweging voor het bedrijf om daarbij te kiezen voor het Google-OS was de gebruikte licentie. Waar de Linux-kernel onder versie 2 van de GPL valt zodat aanpassingen openbaar moeten worden gemaakt, gelden voor de Android-bovenlaag de Apache 2.0-voor-

Greencat

Greencat, het IT-onderdeel van Groeneveld Transport Efficiency, is een van de grootste Europese spelers op het gebied van bedrijfswagentelematica. In Gorinchem heeft het zijn hoofdkantoor en een R&D-ontwikkelcentrum. Daarnaast zijn er sales- en servicevestigingen in Nederland, België, Duitsland en Frankrijk. De hardware voor de telematicaoplossingen laat Greencat onder meer assembleren door Groeneveld Italia. waarden, die stellen dat de broncode van gewijzigde versies vrijgegeven mógen worden maar dat dit niet noodzakelijk is. Voor commerciële toepassingen zoals Greencat ATX is dit een interessante eigenschap. Het Linux-fundament brengt ook belangrijke voordelen met zich mee. De brede bordondersteuning en beschikbaarheid van device-drivers maakt het betrekkelijk gemakkelijk om Android werkend te krijgen met bestaande hardware. Stuurprogramma’s die al op een Linux-kernel

draaien, zijn bovendien eenvoudig over te zetten naar het Google-OS. Bij de integratie met de digitale tachograaf heeft Greencat hier veel profijt van gehad. Omdat het ATX-systeem relatief snel klaar moest zijn, heeft Greencat besloten mankracht van buitenaf in te huren om de ontwikkeltijd te reduceren. Dat Android Java gebruikt, maakt dat er veel ontwikkelaars voor beschikbaar zijn, zeker vergeleken met gespecialiseerde embedded besturingssystemen. De benodigde expertise

buitenshuis was hierdoor snel gevonden, onder meer bij NSpyre. Daarnaast heeft Greencat het ontwikkeltraject significant verkort door de hardware en software in eerste instantie parallel aan elkaar te ontwikkelen. Toepassingen voor Android zijn op willekeurig welk Androidapparaat te bouwen. Greencat hoefde dus niet te wachten met de softwareontwikkeling tot de ATX-hardware klaar was, maar kon gelijk aan de slag door in plaats daarvan Android-tablets te gebruiken. Sander Tuit is redacteur bij Androidworld.nl. Redactie Nieke Roos

1 | 53

Achtergrond Maritiem

Overal aan boord toegang tot vaarinformatie via Android Embed Engineering heeft een gateway ontwikkeld die de belangrijkste vaarinformatie van het scheepsnetwerk plukt en draadloos doorgeeft aan een Android-app. Marc Bisscheroux

N

ederland is een waterland, met veel maritieme activiteit. Vrijwel iedereen die een beetje serieus actief is op het water en instrumentatie gebruikt op zijn boot of schip, heeft wel eens gehoord van NMEA 2000. Dit protocol maakt het mogelijk om elektronische apparaten aan boord te koppelen en gegevens te laten uitwisselen. Hierbij valt te denken aan autopilots, dieptemeters, gps en andere navigatiesystemen, motorinstrumenten en zeekaartplot-

In een NMEA 2000-netwerk hangen de verschillende instrumenten aan een centrale Can-bus. Om data uit te wisselen via deze backbone volgen ze een vrij eenvoudig protocol zonder hiërarchie en acknowledgesysteem, gebaseerd op het eveneens uit de automotivesector afkomstige SAE J1939 maar met een eigen set berichten. NMEA 2000 (IEC 61162-3) is te beschouwen als een opvolger van de seriële-busstandaard NMEA 0183 (IEC 61162-1). Waar deze voorganger een datarate haalt van 4800 bit/s, is de nieuwe versie met 250 kbit/s een flink stuk sneller. Bovendien zijn de berichten niet meer in Ascii maar in een compact binair formaat en is de communicatie volledig multiplex.

Kleine gateway

ters. De onderlinge koppeling maakt het bijvoorbeeld mogelijk om de gps-ontvanger te corrigeren tijdens de autopilotbesturing. De NMEA-standaard (National Marine Electronics Association) is specifiek ontwikkeld voor datacommunicatie en instrumentatie op het water. Geestelijk vader is de gelijknamige non-profitorganisatie, bestaande uit fabrikanten, distributeurs, dealers, onderwijsinstellingen en andere geïnteresseerden in maritieme elektronica. Veel vaartuigen met multifunctionele displays of elektronisch bediende motoren hebben het protocol geïnstalleerd. Alle gerenommeerde fabrikanten gebruiken het als basis voor hun scheepscommunicatienetwerk, zij het onder eigen merknamen als Garmin Marine Network, Navnet, Seatalk NG, Simnet en Smartcraft.

54 |

1

De meeste booteigenaren geven nog altijd de voorkeur aan een bekabelde verbinding voor de overdracht van kritische navigatiegegevens omdat ze het gevoel hebben dat dat robuuster en betrouwbaarder is. Een groeiende groep heeft echter behoefte aan een gemakkelijk en betaalbaar draadloos systeem, met name voor het versturen van data naar een smartphone of tablet om overal op het schip op een handzame manier toegang te hebben tot de essentiële maritieme informatie. Embed heeft enige tijd geleden ingespeeld op deze behoefte en er een gateway voor ontwikkeld plus een app waarop de belangrijkste vaarinformatie is af te lezen, zoals positie, diepte, snelheid en wind. Hierbij hebben we onze ervaring met maritieme sensoren gecombineerd met onze expertise in de toepassing van smartphones en tablets als user-

interface voor elektronicaproducten. We hebben besloten de informatie weer te geven in een app en niet op een los systeempje omdat mensen een onbekend stukje software veel eerder accepteren dan een onbekend nieuw apparaatje met gelijke functionaliteit. Bovendien heeft vrijwel iedereen tegenwoordig wel een smartphone of tablet. Bijkomend voordeel is dat daar al gps en heel veel sensorfuncties (beweging, licht) op zitten waar we gebruik van zouden kunnen maken. Als platform hebben we gekozen voor Android vanwege het opensourcekarakter en de technische toegankelijkheid die dat met zich meebrengt. Voor de communicatie tussen het mobiele apparaat en het NMEA 2000-netwerk hebben we een kleine gateway gebouwd, die de gebruiker met een eenvoudig kabeltje aan de backbone kan hangen. Dit kastje werkt heel transparant: via de bedrade verbinding betrekt het zijn voeding en haalt het data binnen van de bus, die het vervolgens draadloos doorgeeft aan de smartphone of tablet. Deze laatste communicatie laten we over Bluetooth lopen omdat dit protocol voor ons eenvoudig inzetbaar en op vrijwel alle mobiele apparaten beschikbaar is. In totaal bestaat de gateway uit vier functionele delen: een FPGA-controller met embedded software, de voeding, de Can-businterface en de Bluetooth-interface. Een Wifi-variant zit in de pijplijn. Behalve met Android zal deze gateway ook kunnen werken met het platform van Apple. Daarnaast zal het systeem te gebruiken zijn met alle NMEA 2000-apps die het TCP/IP-protocol ondersteunen. Marc Bisscheroux is business developer bij Embed Engineering, dat vanuit zijn hoofdkwartier in Groningen en de nevenvestiging in Amsterdam elektronica op maat ontwikkelt voor onder meer de maritieme sector. Redactie Nieke Roos

Achtergrond Besturingssystemen

Mobiele (r)evolutie

Android, IOS en HTML5 nemen steeds vaker het stokje over van traditionele softwareplatforms in het embedded-domein. NSpyre deelt de opgedane ervaring met deze technologieën en bespreekt hun belangrijkste voor- en nadelen. Jeroen Brosens

H

et digitaliseren van de workflow binnen bedrijven, groot of klein, is niets nieuws. Al jaren zien we een trend richting meer digitale bedrijfsprocessen. Voorheen was de observatie, registratie en correctie van defecten en afwijkingen een kwestie van rapportages maken met pen en papier, eventueel aangevuld met foto’s. Tegenwoordig gaat dit veelal digitaal, met modernere oplossingen die slimme apparatuur koppelen aan een gebruiksvriendelijke interface en een op afstand beschikbare backoffice. Ook in de technische automatisering is dit een belangrijke ontwikkeling. Componenten en systemen zijn steeds meer verbonden met elkaar en bieden meer en meer de mogelijkheid om hun status op afstand uit te lezen. Fabrikanten van bijvoorbeeld auto’s, machines of technische infrastructuren kunnen problemen bespeuren lang voordat de gebruikers er iets van merken. De interactie met de systemen verloopt daarbij steeds vaker via een smartphone of een tablet. Deze ontwikkeling leidt tot een toenemend gebruik van mobiele softwareplatforms in het embedded-domein. Met name Android, IOS en HTML5 zien we daar steeds vaker het stokje overnemen van traditionele namen als Windows CE, VXWorks, QNX en Linux en specialistische realtime besturingssystemen. Waarom zouden we deze nieuwkomers eigenlijk gebruiken, en waarom niet?

Android Het gratis te gebruiken Android is extra interessant voor embedded toepassingen. Het is namelijk én opensource én gebaseerd op Linux. De onderliggende Linux-configuratie is volledig aan te passen en ondersteunt standaard al vele drivers, waardoor het mogelijk is het Google-OS werkend te krijgen in een breed scala aan embedded toepassingen, zoals handscanners, boordcomputers voor auto’s, infotainmentsystemen voor vliegtuigen en televisies. Er zijn zelfs al ovens en stofzuigers waar het op draait.

Ferdinand Cornelissen

Bas Flaton

Marc van de Langenberg

Voor Android is het belangrijk dat de hardware krachtig genoeg is, maar dit is steeds minder een issue. De ontwikkelingen op de smartphonemarkt tonen dat zelfs de goedkoopste apparaten tegenwoordig indrukwekkende prestaties kunnen neerzetten. Op embedded systemen is dezelfde ervaring te bieden als gebruikers kennen van hun mobiele telefoon. De volledige aanpasbaarheid van Android maakt het bovendien mogelijk om klantspecifieke hardware aan het systeem te koppelen. Een mooi voorbeeld van een toepassing waaraan NSpyre heeft gewerkt, is de Greencat ATX-boordcomputer voor bedrijfswagens (zie pagina 52). Het grootste nadeel van Android is de snelle opvolging van verschillende releases. Dit kan voor problemen zorgen wanneer bedrijven zelf aan de slag gaan om het platform geschikt maken voor hun systeem. Het upgraden naar volgende releases zal lang niet altijd noodzakelijk zijn, maar het is wel zaak om hier bewust van te zijn. Het hoge ontwikkelingstempo bij Android heeft ook zijn voordelen: het besturingssysteem krijgt zo constant nieuwe mogelijkheden.

Sander Tuit

bring your own device-principe (BYOD) willen toepassen. Dat doen we dan óf in HTML5 óf native voor de twee grote platforms, Android en IOS. Daarnaast hebben we voor een van onze klanten een applicatie gemaakt die de gebruikerservaring van nog te ontwikkelen embedded toepassingen demonstreert en vastlegt. Deze ervaring wordt geanalyseerd om verbeteringen in het uiteindelijke product aan te brengen. Hierbij hadden we twee hoofdredenen om voor IOS te kiezen: door de applicatie volledig voor het Appleplatform te schrijven, kunnen we ten eerste

IOS Ontwikkelen voor IOS, het besturingssysteem van de mobiele Apple-apparaten, heeft een belangrijke pre: het beperkte aantal modellen op de markt maakt dat de gebruikerservaring voor een groot deel betrouwbaar en makkelijk te bevestigen is in het testproces. Een aandachtspunt is dat er een Apple-computer nodig is om applicaties te bouwen en digitaal te ondertekenen; ondanks dat het programmeren ook kan op Windows of Linux, is het aan te bevelen om te ontwikkelen op een Mac. Apple verspreidt IOS bovendien niet los, waardoor het onmogelijk is om klantspecifieke hardware te gebruiken met het besturingssysteem erop. IOS-applicaties ontwikkelen we bij NSpyre voornamelijk voor bedrijven die het

NSpyre-concept voor papierloze productie: bedien je productieprocess altijd en overal met een Ipad

een vloeiende ervaring bieden in een korte ontwikkeltijd en ten tweede een professionele uitstraling realiseren bij de demonstratie met Iphones en Ipads.

HTML5 Wanneer we spreken over HTML5, hebben we het meestal over een verzameling van ruwweg drie technologieën: de mark-up-taal HTML5 zelf, CSS3 om eenvoudig websites en -applicaties op te maken en verschillende, relatief nieuwe, Javascript-programmeerinterfaces. Ondanks dat het platform

1 | 55

Achtergrond Besturingssystemen al sinds 2004 in ontwikkeling is, heeft het tot afgelopen december geduurd voordat het grootste gedeelte van de mogelijkheden die het biedt officieel zijn vastgelegd. Door de erkenning van het World Wide Web Consortium (W3C) zal de adoptie van HTML5 alleen maar groeien. HTML5 is een open standaard, waarvan een onafhankelijke partij de specificaties bijhoudt. We hoeven dus geen licentiekosten af te dragen aan derde partijen. Bovendien zullen de specificaties nog lang ondersteund blijven. Dit is met name een interessant voordeel voor bedrijven in industrieën met lange productcycli, zoals de automotivesector. Ook aan HTML5 kleven nadelen. De verscheidenheid van systemen waarop het verondersteld wordt te draaien, maakt het lastiger om eventuele problemen te ontdekken dan bij native platforms. Verder is er een erg groot verschil in performance tussen low- en high-end systemen. In het midden-

de dashboardsystemen omdat die eenvoudig te integreren zijn. De ontwikkeling doen we boven op mid-end Android-smartphones. Deze bieden goede hardwareversnelling voor CSS3, zodat de interfaces even goed en soms zelfs beter reageren dan bij native applicaties. HTML5 op Android is ook uitermate geschikt om met OpenGL gerenderde kaarten weer te geven. Voor een brede inzetbaarheid bij klanten hebben we de interfaces zo ontwikkeld dat ze eenvoudig te porten zijn naar andere platforms, zoals IOS, Linux, Qt en Blackberry 10 (met QNX).

Conceptscherm als onderdeel van een haalbaarheidsstudie voor het bedienen van een afvulproces in een industriële omgeving

tot hoge segment biedt HTML5 een goede gebruikerservaring. Daar is het prima in te zetten boven op Android of IOS, om in één keer een multiplatformoplossing te creëren. Voor een van onze klanten bouwen we HTML5-gebruikerinterfaces voor bestaan-

Jeroen Brosens, Bas Flaton en Marc van de Langenberg zijn allen werkzaam bij NSpyre, respectievelijk als HTML5-, Android- en IOS-specialist. Ferdinand Cornelissen is technology officer bij de dienstverlener. Sander Tuit is redacteur bij Androidworld. Redactie Nieke Roos

Techwatch organises the third edition of the

M

MDD 24 AND 25 APRIL

2013 KLOKGEBOUW

EINDHOVEN

The Netherlands

56 |

1

CALL FOR PAPERS

MODEL DRIVEN DEVELOPMENT DAYS

MDD, a two-day seminar on model-driven development Modeling and simulation are of increasing importance in the product development process. The tooling is advancing fast and approaches physical reality. In fact, it is possible to skip physical models or prototypes in many cases and develop a product or machine first time right. At MDD technicians, technical managers and decision makers learn the latest news, share experiences and exchange ideas about organising and managing their development flows. The conference is open to presentations on finite elements, multi-body dynamics, multi-physics development methods and simulation as well as model-based software and system development and testing. We welcome in-depth lectures about these topics, especially when they concern real cases in mechanical engineering, in mechatronics or from the machine industry. Please send your proposals in English to Nieke Roos ([email protected]) and Alexander Pil ([email protected]) on 8 February 2013 at the latest: • abstract 200 to 300 words; • contact information; • function title and employer. Participate as a sponsor or exhibitor Are you interested in participating as a sponsor or exhibitor? Please contact [email protected] or visit our website for more information about the sponsor and exhibitor packages. Parallel to the Model-Driven Development Days 2013, High-Tech Systems 2013 will be held in the Klokgebouw, Eindhoven, as well.

www.hightech-events.nl/mdd

Opinie De bril van Joost

Javaanse taferelen

H

Joost Backus beziet de hightech door een creatieve bril.

et idee achter Java is eigenlijk al decennia oud: een virtuele machine die een abstractie vormt van onderliggende hardware en het besturingssysteem zodat een platformonafhankelijke uitvoer van software mogelijk is. Ik kan me nog herinneren dat ik eind jaren zeventig op een Apple II rommelde met UCSD Pascal. Als een abstracte ‘softwareprocessor’ voerde een zogeheten P-code-interpreter de Pascalcode uit op een supereenvoudige 8 bit 6502, binnen een adembenemend kleine 64 kB. Java is gebaseerd op datzelfde idee, en bedenker James Gosling heeft, zo las ik, ook ooit nog eens gestoeid met UCSD Pascal. Gosling ontwikkelde de taal bij First Person, een dochterbedrijf van Sun Microsystems. In eerste instantie richtte zijn team zich daarbij op settopboxen, gadgets en andere consumentenelektronica, om deze, vaak embedded, systemen snel te kunnen bouwen. Opmerkelijk genoeg ging de creatie al vlug een heel andere kant op en werd het voor enterprise-systemen een veel groter succes. Echt embedded was niet bepaald de kracht van Java. Alleen voor mobieltjes rond Java 2 Micro Edition, en het daarin gedefinieerde ‘profiel’ MidP, was er nog enige actie. Dit MidP groeide echter uit tot een nachtmerrie. Er ontstond een ongebreidelde wildgroei van versies voor allerlei soorten telefoons met een scala aan displays en resoluties. Ontwikkelaars moesten hun toepassingen daar iedere keer speciaal op aanpassen, om maar te zwijgen van alle bugs in de verschillende implementaties. Tel daarbij op een totaal ondoorzichtig vlechtwerk van optionele modules met idiote, nietszeggende namen en de puinhoop was compleet. Met het Java-gebaseerde Android heeft Google het anno 2013 iets beter aangepakt. Toch begint fragmentatie ook daar al de kop op te steken. Zo is het bijvoorbeeld nog niet zo eenvoudig om een userinterface te maken die superstrak en bruikbaar is op verschillende resoluties. Ook heeft Google een flinke slinger gegeven aan het versie-wiel, met allerlei leuke releasenamen als Gingerbread, Ice Cream Sandwich en Jelly Bean. Tot nu toe zijn er maar liefst zeventien sma-

ken, waarbij afgelopen november nog meer dan de helft van de gebruikers op het echt niet meer heel moderne Gingerbread uit begin 2011 zat. Bij al deze fragmentatie is de Googleontwikkelaars enige humor overigens niet te ontzeggen. Om een meer dynamisch gebruik van UI-elementen mogelijk te maken en zo generieker apps te kunnen bouwen,

Ook bij Android begint fragmentatie de kop op te steken hebben ze een framework uitgebracht onder de veelzeggende naam ‘Fragments’. Leveranciers van Android-apparaten zie ik de chaos bovendien eerder groter dan kleiner maken. Amazon heeft met zijn Kindle Fire zo in het Google-besturingssysteem zitten rommelen dat we daar al niet meer kunnen spreken van een standaard versie. En wat belet Samsung om ook eens flink te knutselen aan een eigen variant? Met meer dan veertig procent van de Android-markt kan het makkelijk een eigen ecosysteem opzetten. Android-gebruikers in de technische sector en de embedded-wereld zijn met huid en haar overgeleverd aan deze consumentenmarkt. Dat hoeft natuurlijk geen probleem te zijn, maar het is wel zaak om de keuze voor het Google-OS goed te overdenken. Persoonlijk lijkt het me helemaal geen slecht idee om de Android-activiteiten nog een jaartje aan te kijken en te zien hoe het systeem verder gestalte krijgt. Ik heb mijn vingers al een keer gebrand aan een ‘open ontwikkeling’ die ‘write once, run anywhere’ beloofde maar uitdraaide op ‘write once, debug everywhere’.

1 | 57

Agenda Trainingen Capacitive touch sensing Object-oriented analysis and design – fast track

Comsol Multiphysics

Signal integrity – workshop

26 - 28 februari, Almelo

Start 5 maart, Eindhoven Start 5 maart, Eindhoven

5 februari, Eindhoven 21 februari, Leuven 7 maart, Maastricht

Bits on chips – an introduction 8 maart, Eindhoven

Heat transfer

System architect(ing)

7 februari, Zoetermeer 29 mei, Zoetermeer

Start 11 maart, Eindhoven

Comsol Multiphysics intensive training

Design of analog electronics – embedded analog 1

AC/DC modeling

Design of real-time software – workshop

11 en 12 februari, Zoetermeer 18 en 19 maart, Leuven 20 maart, Zoetermeer

Acoustics and structural vibrations 12 juni, Zoetermeer

Electromagnetics modeling

Start 12 maart, Eindhoven/Nijmegen Start 18 maart, Eindhoven

Introduction to Tcl/TK

Start 9 mei, Eindhoven www.hightechinstitute.nl

Introduction to Verilog

Reliability foundation 1

18 - 21 maart, Borne

Introduction to Systemverilog

Start 4 maart, Eindhoven

Projectmanagement masterclass Start 12 maart, Eindhoven

Design for Six Sigma Black Belt

25 – 28 maart, Borne

Start 25 maart, Eindhoven

Advanced VHDL

Design for Six Sigma Green Belt

11 en 12 april, Borne

Start 25 maart, Eindhoven

Professional VHDL (basic course) 17 - 19 april, Borne www.dizain-sync.com

Lean Six Sigma Champion Lean Six Sigma Black Belt Lean Six Sigma Green to Black Belt upgrade industrie Start 14 mei, Eindhoven

Acquisitie van higtechprojecten

Transaction Level Modeling (TLM 2.0) using SystemC 7 en 8 februari, Leuven

Invention reporting and prior art searching 14 februari, Leuven

Start 16 mei, Eindhoven www.engenia.nl

Introduction to Cadence-based full custom design 13 - 15 maart, Leuven

Energy harvesting

Nanometer CMos ICs

28 februari, Zürich, Zwitserland

8 - 12 april, Leuven

Reliability and test

Summerschool@Imec: ontwerp van geïntegreerde schakelingen

11 maart, Neuchâtel, Zwitserland

Basic introduction to CMos image sensors

9 - 12 april, Leuven

An energy-efficient 2.4 GHz multistandard transceiver for personal and body area networks

14 en 15 maart, Neuchâtel, Zwitserland

Smart materials in robotics and microtechnology

29 april, Leuven

22 maart, Zürich, Zwitserland

Nanometer CMos process technology

Wafer bonding

13 - 17 mei, Leuven

22 maart, Lausanne, Zwitserland

Electron microscopy: recent progress in methodologies and new applications 12 april, Neuchâtel, Zwitserland

Non-silicon materials for microsystem technologies

Summerschool@Imec: VHDL language and design flow 8 - 12 juli, Leuven www.imec-academy.be

15 april, Karlsruhe, Duitsland

Polymer microfabrication

16 en 17 april, Karlsruhe, Duitsland

Microsystems in biomedical engineering and medical products 3 en 4 juni, Zürich, Zwitserland www.fsrm.ch

Systemverilog for verification 4 - 7 februari, Almelo

DXDesigner 2007 update 8 februari, Almelo

Ces for Expedition PCB 12 en 13 februari, Almelo

DXDesigner for Expedition PCB flow 26 - 28 februari, Almelo

1

4 en 5 april, Almelo

Library Manager for DXDesigner to Expedition PCB flow 8 en 9 april, Almelo www.innofour.com

Matlab fundamentals

Matlab for data processing and visualisation Matlab for building graphical user interfaces 14 februari, Eindhoven

Physical modeling of multidomain systems with Simscape 19 februari, Eindhoven

Stateflow for logic-driven system modeling 20 en 21 februari, Eindhoven

Labview core 1

15 - 17 april, Deurne www.sintecs.eu

11 - 13 februari, Woerden 11 - 13 maart, Zaventem

Labview core 2

14 en 15 februari, Woerden 14 en 15 maart, Zaventem

Labview Real-Time 1

18 en 19 februari, Zaventem 4 en 5 maart, Woerden

Labview FPGA

20 - 22 februari, Zaventem 7 en 8 maart, Woerden

Labview core 3

19 - 21 maart, Woerden

Teststand 1: test development 25 - 27 maart, Zaventem www.ni.com/netherlands

Fem of electromagnetic devices Start 5 februari, Eindhoven

Hoogspanning 2

Start 14 februari, Delft

Vermogenselektronica advanced topics

Altium Nanoboard 8 februari, Markelo 8 maart, Markelo 12 april, Markelo

Altium Designer advanced 15 februari, Markelo 18 maart, Markelo 22 april, Markelo

Altium Designer

25 en 26 februari, Markelo 25 en 26 maart, Markelo

Leren communiceren in een technische werkomgeving

Start 22 april, Eindhoven

28 en 29 maart, Markelo 18 en 19 april, Markelo www.transfer.nl

Start 26 april, Delft cursus.paotechniek.nl

Risk management in integrated R&D processes

Hoogspanning 3

21 februari, Kruibeke

Build strong new applications and business concepts

Fundamentals of code generation for real-time design and testing

28 maart, Noordwijk

22 februari, Eindhoven

New products and innovation management

Matlab programming techniques 12 en 13 maart, Eindhoven

Signal processing with Matlab

High-power leds

1 februari, Leuven

Start 5 maart, Eindhoven Start 19 maart, Utrecht

Hyperlynx signal integrity analysis

Root cause analysis

Solid-state batteries for micro to megawatt storage

Start 4 maart, Eindhoven

25 en 26 maart, Almelo

19 en 20 maart, Amsterdam www.mathworks.nl

18 april, Eindhoven www.holland-innovative.nl

Start 19 februari, Eindhoven

Hyperlynx power integrity analysis

Six Sigma methodologies 16 april, Eindhoven

Design for Six Sigma

18 - 20 maart, Almelo

13 februari, Eindhoven

How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology

Unified Verification Methodology

Hyperlynx advanced high-speed PCB analysis

Start 22 april, Eindhoven Start 22 april, Eindhoven

25 - 27 februari, Borne

11 - 13 maart, Almelo

15 april, Eindhoven

Networking

Level 2: test designer

6 en 7 februari, Borne

Expedition PCB introduction (V2007)

5 - 7 februari, Eindhoven 26 - 28 februari, Mechelen 5 - 7 maart, Eindhoven

Electromagnetic compatibility – design techniques

13 juni, Zoetermeer www.comsol.nl

58 |

Signal and power integrity and high speed methodology

DXDesigner for Pads

5 februari, Kortrijk 6 februari, Louvain-la-Neuve 7 februari, Breda www.arroweurope.com

18 en 19 april, Kruibeke www.verhaert.com

Start 27 februari, Utrecht

Applied optics

Start 7 maart, Eindhoven

Can in de praktijk Start 13 mei, Utrecht

Object-oriented analysis & design using UML 2.0 Start 15 mei, Eindhoven

Software engineer empowerment Start 16 mei, Eindhoven

Procesmatig systemen ontwikkelen Start 27 mei, Eindhoven

Technisch software testen Start 29 mei, Eindhoven

Design patterns

Start 5 juni, Eindhoven www.mikrocentrum.nl

Commences 9th May 2013 Eindhoven

Training How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology Do colleagues say you are too critical or black and white in sending the message? Is motivating your team taking an awful lot of energy plus time? Do you wish to increase your influence by communicating more effectively? Creating technical solutions is about making the right technical choices. However, being successful as a technician is much more dependent on being able to handle the 7 biggest communication challenges you face. This course is 100 percent practical and hands-on because we will work with cases directly coming from your personal work. It will be intense: you will sweat, but you will be challenged and will quickly learn how to motivate and communicate more successfully to your colleagues and others. Duration: 4 days + 2 evenings Course price: 2,990 euros excl. VAT www.hightechinstitute.nl

Agenda Events FEBRUARI

MAART

Service & Maintenance Congres

Automatiseren in de agro en food

7 februari, Breda www.smc-congres.nl

MEI

Fotonica-evenement

24 en 25 april, Veldhoven www.fotonica-evenement.nl

Sensor + Test 2013

6 maart, Bleiswijk www.mikrocentrum.nl

Mobile World Congress

Smart Systems Integration

Embedded World

Empack

25 - 28 februari, Barcelona www.mobileworldcongress.com

14 - 16 mei, Neurenberg, Duitsland www.sensor-test.de

High-Tech Systems

26 - 28 februari, Neurenberg, Duitsland www.embedded-world.de

27 en 28 maart, ’s-Hertogenbosch www.easyfairs.com/empack-nl

Munich Satellite Navigation Summit

26 - 28 februari, München, Duitsland www.munich-satellite-navigation-summit.org

Belgium Testing Days

M

APRIL Hannover Messe

8 – 12 april, Hannover, Duitsland www.hannovermesse.de

27 februari – 2 maart, Brussel www.belgiumtestingdays.com

Electronics & Automation

24 en 25 april, Eindhoven Info: [email protected] www.hightechsystems.eu

13 en 14 maart, Amsterdam www.mesago.de/en/ssi

MDD

MODEL DRIVEN DEVELOPMENT DAYS

24 en 25 april, Eindhoven Info: [email protected] www.hightech-events.nl/mdd

Repair manager te Amersfoort Flextron Recruitment

28 - 30 mei, Utrecht www.fhi.nl

JUNI

12 juni, ’s-Hertogenbosch Info: [email protected] www.hardwareconference.nl

NOVEMBER Bits&Chips 2013

Automotive Congress.NL 11 juni, Eindhoven www.automotivecongress.nl

EMBEDDED SYSTEMS In cooperation with

Bits&Chips 2013 Embedded Systems 7 november, ’s-Hertogenbosch Info: [email protected] www.embedded-systems.nl

Groupleader product development electronics and software Philips Consumer Lifestyle

Contactpersoon: Eveline Swart E [email protected] T + 31 6 83539830

Senior designer

Bits&Chips Hardware Conference 2013

Contactpersoon: Bastiaan Post E [email protected] T +31 6 31978137

Software engineer Philips Innovation Services

Contactpersoon: Joeri van der Rhee E [email protected] T +31 6 52751738

Op zoek naar een baan (hbo+) in de hightechindustrie? Bekijk dan het uitgebreide vacatureoverzicht op www.hightechbanen.nl.

PROMEXX

Contactpersoon: Suzanne van Dijck E [email protected] T +31 40 2676867

Sr. Software engineer / (sr.) software designer PROMEXX

Contactpersoon: Suzanne van Dijck E [email protected] T +31 40 2676867

h ightec h in en op ll n a site laten v bane e web

Top catures op l vernieuwd hips? ehee its&C uw va t il r l, de g sbrief van B W u .nl voo anen.n w u b h a ie c n w tch . h te e n c h d a ig te a in topb ales@ www.h s&Chips én p via s ren van een o it B t c n a ta v on serve dan c het re Neem atie of rm fo meer in

www.hightechbanen.nl

@HightechBanen

1 | 59

24 and 25 April 2013 Klokgebouw Eindhoven, NL

Exhibitors AAE Alten Mechatronics ASML Beckhoff.nl / IAL BKL Engineering Brainport Industries CCM Centre for Concepts in Mechatronics Ceratec Technical Ceramics Claytex Services Controllab Products DEMCON advanced mechatronics DSPE Dutch Precision Technology Eltromat Enterprise Europe Network / Syntens Festo Framo Morat Frencken Europe Greentech Engineering HEIDENHAIN Hittech Group IBS Precision Engineering Irmato Industrial Solutions Janssen Precision Engineering KMWE Precisie Eindhoven LEMO Connectors Benelux Masévon Technology MathWorks maxon motor benelux MTA MTSA Technopower National Instruments Nijdra Special Products Nobleo Technology NTS-Group Océ-Technologies Philips Innovation Services PM-Bearings Prodrive Reden Technologiestichting STW Tecnotion Telerex TEVEL Components The High Tech Institute TMC Group TNO Variass Vernooy Vacuüm Engineering Yacht Yokogawa

Exhibition and Conference on Mechatronics and Precision Technology On 24 and 25 April 2013 Brainport Industries, DSPE, FMTC, Syntens and Techwatch organise the exhibition and conference High-Tech Systems (successor of Hightech Mechatronica).

Also at High-Tech Systems:

This event focusses on designers, technical managers and developers of mechatronic systems.

End symposium research programme SmartPie, provided by the foundation Applied Piezo.

Themes technical conference programme: • Agro & food • Medical systems • Automotive • Semicon • International collaboration (management)

#HTS13

End symposium research programme SmartPie Model-Driven Development Days

Parallel to High-Tech Systems, Techwatch organises their annual Model-Driven Development Days with an interesting conference programme on finite elements, multi-body dynamics, multi-physics development methods and simulation as well as model-based software and system development and testing.

Programme international guests Registration open

You can now register for High-Tech Systems 2013. Entrance to the exhibition and conference programme is free of charge when you register before 19 April 2013. www.hightechsystems.eu/visitors.

Invite your international relations to participate on 23 April (prior to High-Tech Systems) in one of the four unique tours along high-tech companies and institutes in the regions Eindhoven and Leuven. The guests can visit companies and institutes like ASML, FMTC, Frencken, Holst Centre, MuTracx, Shapeways, imec, KU Leuven, NTS, NXP, Philips Innovation Services, TNO and VDL-ETG. www.hightechsystems.eu/programme

High-Tech Systems is the result of a collaboration between Brainport Industries, Dutch Society for Precision Engineering, Syntens Innovatiecentrum, FMTC and Techwatch, publisher of Bits&Chips and Mechatronica&Machinebouw

High-Tech Systems 2013 is supported by

ww w.hig hte c h s y s te m s . e u

Cosponsor

HTI breidt werkterrein uit naar Saoedi-Arabië Marcel van Doorn, docent bij The High Tech Institute (HTI), heeft in december 2012 een tweedaagse training ‘Electromagnetic compatibility - design techniques’ (EMC) gegeven aan ontwerpers van Advanced Electronics Company (AEC). Dit bedrijf is opgericht in 1988 en gevestigd in Riyadh, de hoofdstad van Saoedi-Arabië. Het ontwerpt, ontwikkelt en fabriceert elektronische producten en systemen voor regionale, nationale en internationale klanten in de militaire, industriële en telecomwereld. Een bekend product is de digitale energiemeter die automatisch het energieverbruik controleert en regelt. Bekend is

nis en ervaring van deze docenten. In overleg met het HTI is vervolgens de on-site training met oud-CTT-docent Marcel van Doorn van start gegaan in Riyadh. De cursus EMC begint met het behandelen van de elektromagnetische basisprincipes. Daarna worden praktische ontwerprichtlijnen gegeven voor componenten, printkaarten, kabels, behuizingen en systeemarchitecturen. Aan de hand van praktische demonstraties wordt de theorie tot leven gebracht. De deelnemers kunnen de opgedane kennis direct toepassen in hun dagelijkse praktijk. De cursisten van AEC waardeerden dit zeer. Tijdens

Docent Marcel van Doorn en de negen cursisten van AEC in Riyadh

ook MADAR, een geavanceerd managementsysteem waarmee voertuigen zijn te lokaliseren. Daarnaast maakt AEC de Panther Radio onder licentie van de Thales-groep. Momenteel zijn er nog geen wettelijke EMCeisen van kracht in Saoedi-Arabië. Toch vragen steeds meer klanten aan AEC of het bedrijf zijn producten aan internationale EMC-eisen (CISPR) kan laten voldoen. Die vraag is de belangrijkste reden voor het management van AEC om zijn elektrische en mechanische ontwerpers een EMC-training aan te bieden. AEC koos voor The High Tech Institute vanwege de goede naam en faam opgebouwd door trainers die voorheen via het Centre for Technical Training (CTT) van Philips werkten. Ontwerpers bij AEC waren bekend met de ken-

de training kwamen al snel eigen producten op tafel. Voor de meeste deelnemers was de tweedaagse cursus te kort. Als naslagwerk hebben zij het EMC-boek van Jasper Goedbloed uitgereikt gekregen. ‘De deelnemers waren Amerikaans geschoold, spraken perfect Engels en toonden zich leergierig en betrokken’, vat Van Doorn zijn bevindingen samen. ‘De cursus werd daardoor heel interactief. Kortom: het was een speciale ervaring in een compleet andere cultuur.’ AEC is geïnteresseerd in meer trainingen bij het HTI, waaronder de workshop ‘Signal integrity’ (SI). In de nabije toekomst verwacht het HTI meer samenwerkingsverbanden op te zetten met bedrijven in Saoedi-Arabië.

Los thermische problemen in vroeg stadium op Sony moest in 2006 de introductie van zijn Playstation 3 met zes maanden uitstellen vanwege thermische problemen in het design van het Blu-ray-platform. Ook nu komt het regelmatig voor dat in de modellenronde blijkt dat een microchip een koeler nodig heeft. Dat vereist een re-lay-out van het printed circuit board en daarmee een extra, kostbare printslag. Dergelijke dure ingrepen en vertragingen door thermische problemen worden veroorzaakt door beslissingen in het ontwerpstadium. De consequenties van deze beslissingen worden meestal pas duidelijk in de modelfase, als er te hoge temperaturen worden geconstateerd. In plaats van reparatie achteraf is het zinvoller ontwikkelaars een cursus thermisch management te laten volgen. Potentiële thermische problemen kunnen dan in een vroeg stadium worden herkend en verholpen. The High Tech Institute biedt daarvoor de driedaagse training ‘Cooling of electronics’ aan. Deze cursus behandelt het thermische ontwerp en de koeling van elektronische onderdelen, modules en systemen vanuit een industrieel standpunt. Twee zeer ervaren docenten laten de deelnemers thermische problemen oplossen die ze tegen kunnen komen tijdens alle fasen van de productontwikkeling. Deelnemers noemen de training ‘goed georganiseerd, met goed gekozen onderwerpen’ en prijzen de ervaren docenten. Ook de balans tussen theorie en praktijk wordt gewaardeerd. ‘Heel goede training die mij een breder beeld van het gehele thermische systeem heeft gegeven’, geeft een van de cursisten aan. De training wordt afgesloten met een certificaat.

www.hightechinstitute.nl

Electronics Signal integrity - workshop (SI-WS) Bits on chips - an introduction (BoC) Design of analog electronics - embedded analog 1 (DAE-AE1) Electromagnetic compatibility – design techniques (EMC-DT) Nanometer CMOS ICs basics (CMOS-Basic) Cooling of electronics (CoE) Discrete-time signal processing (DTSP)

Start 5 March 2013 (3 afternoons) 8 March 2013 (1 day) Start 12 March 2013 (8 days) 22 - 26 April 2013 (5 days) 27 - 29 May 2013 (3 days) 29 - 31 May 2013 (3 days) Start 9 September 2013 (17 evening sessions)

Mechatronics Mechatronics system design - part 2 (Metron2) Introduction in ultra high and ultra clean vacuum (UHV1) Thermal effects in mechatronic systems (TEMS) Iterative learning control (ILC) Machine vision for mechatronic systems (MVMS) Design for ultra high and ultra clean vacuum (UHV2) Experimental techniques in mechatronics (ETM) Motion control tuning (MCT) Design principles basics (DPB) Mechatronics system design - part 1 (Metron1) Summer school Opto-mechatronics (SSOM) Actuation and power electronics (APE) Advanced motion control (AMC) Metrology and calibration of mechatronic systems (MCMS) Dynamics and modelling (DAM)

4 - 8 March Start 4 March 11 and 12 March 13 and 14 March 21 and 22 March Start 8 April 9 - 11 April Start 17 April Start 29 May 10 - 14 June 24 - 28 June 23 - 25 September 7 - 11 October 18 and 19 November 25 - 27 November

2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013 2013

(5 (4 (2 (2 (2 (4 (3 (6 (5 (5 (5 (3 (5 (2 (3

days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days) days)

Optics Modern optics for optical designers (CMOP) Applied optics (AP-OPT)

Start 13 September 2013 (28 morning sessions) Start 29 October 2013 (15 morning sessions)

Software Object-oriented analysis and design - fast track (OOAD) Design of real-time software - workshop (DRTS/WS)

Start 5 March 2013 (4 days) 18 - 22 March 2013 (5 days)

System System architect(ing) (Sysarch) Level 2: Test designer (STE2) Level 1: System test engineer (STE)

11 - 15 March 2013 (5 days) Start 22 April 2013 (10 sessions) Start 2 September 2013 (10 sessions)

Tools Labview: introduction in language and programming 1 (Labview) Programming in Labview 2 (Labprog)

Spring 2013 (3 days) 3 and 4 June 2013 (2 days)

Leadership & Communication Networking (NETW) How to deal with the 7 biggest communication challenges in innovation and technology (COMC) Six thinking hats (6-Hats) Lateral thinking (LATH) Time and work pressure management in innovation (TWP) The art of reviewing (TAR) All training courses take place in Eindhoven (area)

15 April 2013 (1 day) Start 9 May 2013 (4 days + 2 evenings) 13 and 14 May 2013 (2 days) 16 and 17 May 2013 (2 days) 30 and 31 May 2013 (2 days + 1 evening) 17 - 19 June 2013 (3 days + 1 evening)

Electronics

Signal integrity - workshop As systems get faster, signal integrity may become a problem. In this workshop for electronic designers, board and IC designers, the theory behind signal integrity is explained, practical problems are modeled and simulated, and solutions are discussed. After the course, participants will be able to recognise the signal integrity problems of modern fast electronics systems, know and be able to apply methods to improve the signal integrity of PCBs and know IC characteristics that will cause signal integrity problems at a PCB. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

SI-WS Eindhoven 1,125 euros excl. VAT 3 lessons of 5 hours commences 5th March 2013

Electronics

Design of analog electronics - embedded analog 1 This course module learns to specify and design the most essential basic functions (amplifiers and analog level shifts) for interfacing with sensors, actuators, AD and DA converters. It also refreshes, broadens and learns to apply analysis techniques. The course is developed for designers with little or no experience in analog electronic design. BSc in physics or electrical engineering or secondary education in electrical engineering with some years of experience in design and engineering of simple electronic circuits is a prerequisite. Prior knowledge on matrix algebra, complex functions, transformations, stochastic modeling and network theory is also necessary. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

DAE-AE1 Eindhoven or Nijmegen 4,000 euros excl. VAT 8 days in a period of 12 to 14 weeks commences 12th March 2013

Electronics

Cooling of electronics To prevent expensive redesigns and a delayed market introduction, thermal management needs to be part of the design process right from the start. This course introduces thermal design and cooling of electronic components, modules and systems from an industrial point of view. This view is relevant for many applications, such as semiconductors, power electronics and, recently, lighting through the accelerated introduction of LEDs. Two very experienced lecturers teach the participants to solve the thermal problems they encounter during all levels of the product creation process. Real-life cases obtained from the participants themselves and prepared by the lecturers are used to demonstrate the application of the course principles during the final day. Course code: Location: Course price: Duration: Dates:

CoE Eindhoven 1,650 euros excl. VAT 3 days 29 - 31 May 2013

www.hightechinstitute.nl

Wegwijzer Bedrijven in de hightech D I E NS T VE R LE N IN G Alten PTS Beukenlaan 44 5651 CD Eindhoven Tel +31 40 2563080 Linie 544 7325 DZ Apeldoorn Tel +31 55 5486200

Fourtress BV Meerenakkerplein 20 5652 BJ Eindhoven Tel +31 40 2661080 Fax +31 40 2661081 [email protected] www.fourtress.nl

Rivium 1e straat 85 2909 LE Capelle aan den IJssel Tel +31 10 4637700 [email protected] www.alten.nl

Specialist in FPGA en SoC ontwikkeling IP ontwikkelingen voor JPEG2000, Video, Video over IP Crypto, Memory controllers

HIGH TECH SOLUTIONS BV Linie 506 7325 DZ Apeldoorn Tel +31 55 3606135

Barco Silex Rue du Bosquet 7 1348 Louvain-la-Neuve Tel +32 10 454904 [email protected] www.barco-silex.com

VIANEN BEST DEVENTER ROTTERDAM AMSTERDAM GRONINGEN DHAKA

Steenovenweg 1 5708 HN Helmond [email protected] www.hightech.nl

ICT Automatisering Science Park Eindhoven 5006 5692 EA Son Postbus 6420 5600 HK Eindhoven Tel +31 40 2669100 Fax + 31 40 2669101 [email protected] www.ict.nl

CIMSOLUTIONS B.V. Havenweg 24 4131 NM Vianen Tel +31 347 368100 Fax +31 347 373777 [email protected] www.cimsolutions.nl

Freelance Technical Automation IT-Staffing Nederland BV Fultonbaan 2 3439 NE Nieuwegein Tel +31 30 6001007 Fax +31 30 6001599 [email protected] www.it-staffing.nl

ENTER Embedded BV Science Park 5001 5692 EB Son Tel +31 40 2141020 [email protected] www.enter-group.nl

Regio Midden Herculesplein 24, Utrecht Tel +31 88 8275000 Regio Zuid Dillenburgstraat 25-3, Eindhoven Tel +31 88 8275100 ESPRIT ICT Group Bastion 1-5 5491 AN Sint-Oedenrode Tel +31 413 271412 [email protected] www.esprit-it.nl

64 |

1

Nspyre Postbus 85066 3508 AB Utrecht Tel +31 88 8275000 Fax +31 88 8275099 [email protected] www.nspyre.nl

Regio West Poortweg 10, Delft Tel +31 88 8275200 Regio Noord Zuiderzeelaan 21, Zwolle Kapteynlaan 17, Leek Tel +31 88 8275300

DI STR I BUT I E

P ROJE C T BUR E A U

TOOLS Technical Software Tel +31 40 2677100 (Zuid-Nederland) Tel +31 88 7468928 (Midden- en Noord-Nederland) Tel +32 14 848718 (België) Remote Solutions Tel +31 40 2677100

RS Components Bingerweg 19 2031 AZ Haarlem www.rsonline.nl www.rsonline.be

Electronics Tel +31 495 633221 Industrial Mathematics Tel +31 40 7516116

Technolution B.V. Zuidelijk Halfrond 1 P.O. Box 2013 2800 BD Gouda Tel +31 182 594000 [email protected] www.technolution.eu

The MathWorks BV Dr. Holtroplaan 5b 5652 XR Eindhoven Tel +31 40 2156700 Fax +31 40 2156710 [email protected] www.mathworks.nl

National Instruments Pompmolenlaan 10 3447 GK Woerden Tel +31 348 433466 Fax +31 348 430673 [email protected] netherlands.ni.com

TMC Group Regio Zuid Flight Forum 107 5657 DC Eindhoven Tel +31 40 2392260 Regio Midden/West Herculesplein 44 3584 AA Utrecht Tel +31 30 8200518 [email protected] www.tmc.nl

TOPIC Embedded Systems Eindhovenseweg 32c 5683 KH Best Tel +31 499 336979 Fax +31 499 336970 [email protected] www.topic.nl

1 | 65

Exhibition and Conference on Electronics and Chip Design Wednesday 12 June 2013 1931 Congrescentrum Brabanthallen ’s-Hertogenbosch, the Netherlands

Call for papers For the Bits&Chips Hardware Conference 2013 we welcome your proposals. In total six presentation tracks will be featured. One of the tracks will have a more commercial signature. Topic of this commercial track will be multicore hardware systems. The other tracks will focus on: Low-power electronics, ambient systems, energy harvesting Reliable wireless systems Advances in sensor technology, Mems technology Industrial and embedded networking Mixing analog and digital on (integrated) hardware Electromagnetic compatibility (EMC) Design tooling, simulation, emulation and testing Asics and FPGAs, custom integration Rugged hardware Other suggestions are also welcome. The conference language is English. From your proposal it should be clear what the subject is of your presentation and why you think it is relevant for the conference. Please send your proposal to [email protected].

Submission deadline is 15 February 2013

Reserve your stand now Visit www.hardwareconference.nl/en for more information

www.hardwareconference.nl/en BCHC13

Partners

Volgende keer Colofon Bits&Chips is een onafhankelijk nieuwsmagazine voor mensen die werken aan slimme producten en machines. Bits&Chips is een publicatie van Techwatch bv in Nijmegen.

Snelliusstraat 6 – 6533 NV Nijmegen tel +31 24 3503532 – fax +31 24 3503533 [email protected] – www.techwatch.nl Redactie Nieke Roos – hoofdredacteur tel +31 24 3503534 – [email protected] René Raaijmakers – redacteur tel +31 24 3503065 – [email protected] Alexander Pil – redacteur tel +31 24 3504580 – [email protected] Pieter Edelman – redacteur tel +31 24 3503534 – [email protected] Paul van Gerven – redacteur tel +31 24 3504580 – [email protected] Joost Backus – sales en opinie tel +31 24 3505028 – [email protected] Vormgeving Justin López – vormgever tel +31 24 3503532 – [email protected] Marketing, events en trainingen Daniëlle Jacobs – marketingmanager tel +31 24 3505195 – [email protected] Kim Huijng – salesmanager tel +31 24 3505195 – [email protected] Marjolein Vissers – sales- en eventcoördinator tel +31 24 3505544 – [email protected] Simone Straten – marketing- en eventcoördinator tel +31 24 3505544 – [email protected] Ellen Lely – cöordinator trainingen tel +31 24 8455169 – [email protected] Katja Hofman – medewerker sales en trainingen tel +31 24 8455169 – [email protected] Abonnementenadministratie Leonie Ceelen – officemanager tel +31 24 3503532 – [email protected] Adviseur Maarten Verboom Medewerkers Linda Berends, Ann-Kathrin Falkenberg, Julie Frijstein, Teresa Klawitter, Sofie van Koningsbruggen, Omar Martina, Imke Okkerman, Leanne Robbertsen, Kitty Stam, Lisette de Vries Columnisten en externe auteurs Frank van den Berg, Tom Bert, Marc Bisscheroux, Jeroen Brosens, Ferdinand Cornelissen, Jos van Eijndhoven, Frank Engels, Bas Flaton, Jaco Friedrich, Klaas van Gend, Derk-Jan de Grood, Marcel Hamer, Gernot Hillier, Angelo Hulshout, Mathilde van Hulzen, Paul Jansen, Marc van de Langenberg, Wolfgang Mauerer, Hans Odenthal, Marcel Pelgrom, Martijn van Rheenen, Anton van Rossum, Jan Sawallisch, Sander Tuit, Koen Vervloesem Uitgever René Raaijmakers tel +31 24 3503065 – [email protected] ISSN 1879-6443 Verantwoordelijk uitgever voor België René Raaijmakers Biesheuvelstraat 1 2370 Arendonk, België Drukkerij Senefelder Misset, Doetinchem Abonneren Abonnement op privéadres: 81 euro Bedrijfsabonnement: 140 euro Internationaal abonnement: 210 euro Studentenabonnement: gratis Prijzen op jaarbasis en inclusief btw. Abonnementen lopen van januari tot en met december. Opzeggen tot uiterlijk één maand voor het verstrijken van de abonnementsperiode. Studenten en professionals die werken aan slimme producten en machines (zoals elektronica- en softwareontwerpers, systeemarchitecten, chipdesigners en technisch managers) kunnen Bits&Chips gratis thuis ontvangen. Vul het aanvraagformulier in op www.bits-chips.nl. Deze gratis abonnementen zijn beperkt tot België en Nederland. Losse nummers op aanvraag: 10 euro. Klachten over bezorging Heeft u Bits&Chips niet of te laat ontvangen of heeft u andere opmerkingen over de bezorging? Laat het ons weten. Stuur een e-mail naar [email protected]. Adverteren Advertentietarieven staan vermeld op onze website (www.bits-chips.nl). Wanneer u op de hoogte gehouden wilt worden van komende thema’s en specials of voor het reserveren van advertenties, neem dan contact op met de afdeling sales, tel +31 24 3505544 – [email protected]. Verschijningsdata 1 februari, 1 maart, 29 maart, 26 april, 31 mei, 28 juni, 13 september, 4 oktober, 1 november, 13 december Copyright Alle rechten voorbehouden. (c) 2013 Techwatch bv. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of enige andere manier, zonder voorafgaande toestemming van de uitgever. Disclaimer Uitgever en redactie betrachten uiterste zorgvuldigheid bij het maken, samenstellen en verspreiden van de informatie in Bits&Chips, maar kunnen op geen enkele wijze instaan voor de juistheid of volledigheid van de informatie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid voor schade die zou kunnen ontstaan als gevolg van de publicatie van informatie in Bits&Chips. Columnisten en externe medewerkers schrijven op persoonlijke titel. Reacties van lezers vallen buiten de verantwoordelijkheid van uitgever en redactie. Uitgever en redactie aanvaarden geen aansprakelijkheid met betrekking tot de inhoud en ondertekening van reacties van lezers. De redactie behoudt zich het recht voor reacties niet of gedeeltelijk te plaatsen of te bewerken. Fotografie Productfoto’s zijn van fabrikanten, overige foto’s zijn van Techwatch bv (c), tenzij anders vermeld.

Nummer 2 | 1 maart 2013 | Sensoren

Sensoren spelen een steeds grotere rol in de wereld om ons heen. In apparaten en machines verrichten ze allerhande metingen en in huis, op straat en zelfs op zee houden ze alles goed in de gaten. Deze uitgave gaat in op de laatste sensorontwikkelingen in België en Nederland.

Nummer 3 | 29 maart 2013 | Softwaretooling

Software maken is allang geen pure handvaardigheid meer. De gereedschapskist van de ontwikkelaar puilt uit met hulpmiddelen die zijn werk vergemakkelijken en de kwaliteit van zijn output optimaliseren. Deze uitgave focust op de state of the art, van ontwerp via test tot versiebeheer.

Een interessante bijdrage? [email protected] Adverteren in deze nummers? [email protected]

1 | 67

201 3

And

ré

n eratio Gen

Hot-

The N ext

t o N ro -

K uip

ers -

Maarte

n Steinbuch

1 g a d n - zo

7

art a m

Techniek geeft je de ruimte Met techniek kun je alle kanten op: van ruimtevaart tot robotica en van elektronica tot software. Astronaut André Kuipers geeft een lezing voor kinderen van 11 jaar en ouder. Hij vertelt wat techniek voor hem betekent en hoe deze passie hem de ruimte in bracht. Parallel hieraan geeft TU/e hoogleraar Maarten Steinbuch kinderen van 6 t/m 10 jaar een interactieve presentatie over de werking van robots. Beleef techniek tijdens de Hot-or-Not: The Next Generation op 17 maart in Eindhoven.

www.sioux.eu/hotornot Hot-or-Not: The Next Generation Omdat wij over een aantal jaren nog voldoende goede technici in Nederland willen hebben, is het belangrijk om techniek nu al te promoten onder de jeugd. Wij vinden dat wij als bedrijf hier zelf

ook verantwoordelijkheid voor moeten nemen en daarom organiseren wij deze speciale Hot-or-Not voor de volgende generatie.

Voor wie? Wij willen de kinderen van iedereen die technisch werkzaam

is binnen de Embedded Software wereld op een leuke manier kennis laten maken met techniek. Ook de ouders zijn van harte welkom. Een mooie gelegenheid om samen met de kinderen een middag vol techniek te beleven.

Meer informatie en aanmelden Kijk voor het volledige programma en het aanmeldformulier op www.sioux.eu/hotornot. Deelname aan de Hot-or-Not is gratis.