SADEL: CRESCERE CON IL SOFTWARE LIBERO

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1 SADEL: CRESCERE CON IL SOFTWARE LIBERO Roberto Battani*, Sadel S.p.A., Davide Amato*, Sadel S.p.A, Daniele Lacamera*, Sadel S.p.A, (*) Sadel S.p.A., Via Marino Serenari, 9 - Castel Maggiore (BO) Abstract Sadel S.p.A. è un'azienda con diciotto anni di esperienza in hardware, software e controlli automatici. Nasce nel 1991 come spin-off dell'università di Bologna e inizialmente sviluppa DSP per il funzionamento di inverter per saldatura e per elettronica di potenza. A partire dal 2002 progetta e produce dispositivi per il tracking di flotte di veicoli. Nel 2008 Sadel e Tele Sistemi Ferroviari completano la fornitura di OboE, un dispositivo di localizzazione e comunicazione installato a bordo di 2500 convogli delle flotte Trenitalia. Oggi, la gamma di servizi forniti a Trenitalia include soluzioni diverse per l'erogazione di informazioni ai passeggeri e per il supporto al personale di bordo. è costituita da reti di dispositivi che svolgono diverse funzioni quali sonorizzazione delle carrozze, diffusione di informazioni audio/video al pubblico, display intelligenti per il Personale Trenitalia. I dispositivi, tutti con sistema operativo GNU/Linux su diverse architetture, sono installati sia su convogli regionali che sulla flotta di Divisione Passeggeri. Il paper mostra un caso di successo, risultato del processo di simbiosi che si è creato negli anni tra Sadel e l'ecosistema FLOSS. L equipe tecnica, giovane e dinamica, è composta da 5 periti e 10 ingegneri tra informatici, elettronici e telecomunicazionisti, tutti tra i 18 e i 35 anni. Nel corso degli anni si è passato dal semplice utilizzo di sistemi liberi sui vari dispositivi a un approccio più attivo che tenesse conto delle esigenze della comunità di sviluppo FLOSS. Poiché l'uso di sistemi liberi e software sviluppato dalla comunità aveva apportato vantaggi in termini di qualità ai prodotti, successivamente grazie al modello adottato è stata sfruttata appieno la possibilità di crescere professionalmente, capitalizzando le conoscenze di sistemi GNU Linux e uclinux su piattaforme embedded. I reparti tecnici hanno maturato lo stimolo verso la conoscenza, l'interesse per l'approfondimento, la necessità di spingere le proprie capacità oltre. La disponibilità del codice da analizzare ed arricchire, imparando da piccole e grandi esperienze del Software Libero e più in generale del mondo Open Source, ha permesso di far crescere le capacità non solo nello sviluppo di codice, ma anche nel design architetturale, nella conoscenza dei mezzi messi a disposizione per la documentazione e l'analisi del ciclo di vita del software. Questo processo ha gettato serie basi di confronto diretto con il FLOSS e ha concesso all'azienda di diventarne parte attiva. La peculiarità del campo industriale in cui la ditta opera crea un nuovo scenario di stress-test per tutto il software che viene utilizzato nei prodotti e per la fornitura dei servizi. Ogni giorno Sadel è fiera di contribuire allo sviluppo di quei programmi e librerie utilizzati nei dispositivi che produce, attraverso segnalazione di bug agli sviluppatori, estensione della documentazione, o invio di patch, sia per bugfix sia con proposte di nuove funzionalità. Gradualmente, l'azienda ha creato le condizioni utili affinché al proprio interno si formasse una vera e propria comunità di entusiasti del Software Libero. Sadel incoraggia i propri sviluppatori a scrivere e modificare e distribuire software libero durante l'orario di lavoro con la convinzione che la ricchezza del loro bagaglio personale si vada a sommare a ciò che realizzano, ricercano e documentano, in termini di valore tecnologico di servizi e prodotti. L'ufficio software utilizza solo strumenti liberi per la programmazione, la progettazione, il controllo di versione, l'issue tracking, la creazione di documentazione e il content management. I prodotti e i servizi Sadel sono basati su software libero e open source preesistente, e eventuali modifiche vengono sempre ridistribuite e/o rese note agli autori. Nello sviluppo di tutto il software ad hoc si utilizzano framework liberi e librerie con licenze LGPL o BSD-like, nel rispetto dei relativi termini d'uso. La scelta di entrare in simbiosi con il mondo del software libero e open source si è rivelata vincente su tutti i fronti. Da una parte è stato possibile per piccoli progetti liberi ricevere un contributo effettivo maturato dall'utilizzo su hardware e scenari nuovi. Dal punto di vista dell'azienda, scegliere di operare su sistemi liberi e sposarne la filosofia ha significato un notevole miglioramento della qualità e della manutenibilità del software, e di conseguenza del livello tecnologico. La crescita continua a livello di know-how ha portato Sadel a configurarsi non solo come produttore hardware, ma anche come fornitore di consulenze, di soluzioni chiavi in mano e di servizi di personalizzazione e refactoring software. Parole Chiave: embedded, servizi, ferrovie, hardware, software

2 1 PROFILO DELL'AZIENDA 1.1 Divisione Welding & Energy Sin dal 1991, anno in cui Sadel prende vita, le conoscenze nell'ambito del controllo digitale di elettronica di potenza sviluppate all'università si tramutano in prodotti dedicati all'industria. Grazie alla ricerca nella progettazione di schede DSP si realizzano schede per il controllo di inverter per saldatura a resistenza a tecnologia IGBT per l'industria automobilistica. L'evoluzione del mercato delle energie rinnovabili consente in seguito l'inserimento nel mercato dei generatori eolici. In seguito vengono sviluppate diverse tipologie di prodotti come gli azionamenti per variatori automatici e il controllo di inverter per luci aeroportuali. Nell'ambito ferroviario la divisione Energy realizza il primo prodotto nel 2002, si tratta di un convertitore DC-AC installato a bordo dei rotabili. Poiché il core business dell'azienda da pochissimo tempo si è orientato ai sistemi di tracking e comunicazione, la produzione di questa tipologia di prodotti ha incontrato una discontinuità, ma il contributo fornito dalla divisione W&E rimane tuttora molto preziosa in termini di know-how. 1.2 Divisione Tracking & Communication Da alcuni anni, l'esperienza in software e hardware embedded ha incontrato la passione dei reparti tecnici per i sistemi liberi, consentendo una naturale evoluzione verso un mercato di tecnologie all'avanguardia per sistemi a bordo di veicoli. La ricerca e lo sviluppo sono assegnati alla nuova divisione Tracking & Communication. La qualità dei prodotti e la competitività commerciale hanno portato a una fruttuosa collaborazione tecnica tuttora molto attiva con Tele Sistemi Ferroviari per lo sviluppo e la realizzazione di sistemi completi per la fonia a bordo dei treni, gli annunci automatici per i passeggeri, sistemi avanzati di posizionamento e informazioni multimediali al pubblico, sistemi di diagnostica e comunicazione a bordo dei rotabili e verso sistemi di terra. Oggi i prodotti Sadel sono presenti in più di 2500 convogli della flotta Trenitalia, con soluzioni talmente flessibili che spesso vengono ri-ingegnerizzate in breve tempo a misura del singolo convoglio o materiale. Inoltre la possibilità di seguire i prodotti dopo l'installazione per il supporto tecnico fornisce un feedback istantaneo per correggere eventuali imperfezioni e aggiungere caratteristiche richieste dal cliente. 1.3 Prodotti vs Servizi I prodotti Sadel si basano su due diverse famiglie di architetture: microprocessori a 8 e 16 bit, ad oggi basati interamente su framework open source processori a 32 bit (x86, ARM, m68k) con sistemi liberi GNU/Linux. Questi nascono e si sviluppano quasi completamente all'interno dell'azienda, a partire dalla progettazione elettronica e meccanica fino all'assemblaggio, la logistica, la manutenzione e il supporto tecnico. Da questo l'azienda trae un enorme vantaggio competitivo grazie alla minuziosa conoscenza dei propri prodotti, tanto da poter proporre personalizzazioni in base alle esigenze dei clienti con costi progettuali incredibilmente contenuti. Se questo è vero per quello che riguarda l'hardware, lo è ancora di più per il software proprio grazie al fatto che tutti i sistemi sono a codice sorgente aperto e consentono agevolmente il supporto per nuovi dispositivi. In modo parallelo, Sadel fornisce servizi ad altre aziende, come la consulenza nelle varie fasi progettuali sviluppo e la produzione di tecnologie di integrazione con prodotti harware di terze parti. Tipicamente la consulenza si svolge in vari ambiti, come ad esempio:

3 personalizzazione di software/hardware Sadel per l'interazione con prodotti del cliente integrazione di dispositivi per il tracking, la comunicazione e la diffusione audio video in sistemi preesistenti sviluppo software ad hoc per conto del cliente. Il know-how tecnico e tecnologico è arricchito da conoscenze approfondite degli aspetti legali quali ad esempio la compatibilità tra le licenze software dei vari componenti. Le varie fasi di sviluppo ed integrazione di sistemi per scopo più o meno specifici avvengono in modo trasparente al fine di garantire all'utilizzatore finale del software tutti i diritti garantiti in origine dal programmatore. 2 FORMAZIONE DEL REPARTO SOFTWARE 2.1 Fase 1: Lo sviluppo su microcontrollori La gamma di prodotti Sadel di vecchia generazione prevedeva soprattutto software per il controllo di potenza, sviluppato su sistemi proprietari. Tuttavia all'interno dell'azienda si è formata spontaneamente una tendenza per l'uso di software libero, specialmente tra gli IDE di programmazione e i compilatori liberi come gcc. Successivamente la gestione della rete aziendale ha gradualmente favorito l'inserimento di software libero anche nella gestione dei sistemi informativi interni. Proprio a partire dai sistemi informativi e dalla curiosità del giovanissimo reparto tecnico sono stati via via introdotti sistemi per il controllo della gestione, SCM, wiki per la documentazione, sistemi di tracking delle issue e molti altri strumenti presi in prestito dal mondo del software libero. 2.2 Fase 2: Applicazioni su sistemi GNU/Linux Il primo contatto con l'ambito ferroviario apre a Sadel l'opportunità di realizzare un dispositivo, OBoE, per il tracking e l'automatizzazione della diffusione di annunci a bordo treno sulla flotta nazionale di Trenitalia (2002). Questa occasione rappresenta il primo passo di Sadel verso il sistema FLOSS: capitalizzando le conoscenze mutuate dalla realizzazione di sistemi operativi per il mondo embedded e dallo sviluppo di drivers per periferiche e di software PC d'interfaccia e di collaudo, viene attuato il salto tecnologico da sistemi a DSP per il controllo hard e soft-realtime a sistemi a microprocessore a 32 bit basati su Linux. è proprio l'incontro tra Linux e i prodotti hardware dell'azienda che caratterizzerà i futuri sviluppi sino ad oggi. Da semplici utenti curiosi i giovani ingegneri di Sadel hanno messo in piedi un team di ricerca e sviluppo sul software molto all'avanguardia, sempre votato allo studio e alla lettura del codice sorgente dei piccoli e grandi progetti della costellazione FLOSS. 2.3 Fase 3: La simbiosi col mondo del Software Libero Oggi l'ufficio software ha un po' di caratteristiche di un piccolo LUG: un posto dove condividere esperienze di utilizzo di software più disparato, tentare improbabili installazioni di GNU/Linux su hardware esotico, vantare le caratteristiche del proprio editor di testo e soprattutto condividere il proprio codice sorgente per vederlo evolvere e migliorare ogni giorno. è chiaro che questo spirito alla fine spontaneamente porti un contributo al mondo del software free e open source. Alcuni sviluppatori e progettisti Sadel hanno l'opportunità di seguire il proprio software libero anche in orario di lavoro purché tale tempo sia impiegato per migliorare i servizi e il funzionamento dei prodotti Sadel. Molto spesso invece si ha la possibilità di provare software libero e open source scritto e rilasciato da terzi in ambiti diversi da quelli in cui è stato progettato, apportando correzioni e miglioramenti sempre in stretta collaborazione con gli sviluppatori originali, anche quando questo comportamento non è espressamente dettato dai termini di licenza, come nel caso del software open source con licenza di tipo BSD e simili. L'elemento fondamentale in questo processo è un'etica solidale di cooperazione a distanza che si crea tra gli sviluppatori, e una forte volontà di condivisione di saperi.

4 3 RICERCA E SVILUPPO NEL CAMPO DEL SOFTWARE LIBERO 3.1 Vantaggi competitivi L'ampia conoscenza dei mezzi e la famililiarità con i modelli di sviluppo tipici del mondo open source sono i due punti di forza di questa giovane equipe di geeks che compone l'ufficio software. L'equipe pur cambiando nel tempo ha sempre mantenuto un'età media inferiore a 30 anni, e le figure professionali che lo compongono sono state selezionate e formate verso il mondo del software libero e open source. L'accesso al codice sorgente della totalità dei componenti software da parte del team di sviluppo, dal kernel agli applicativi, consente una manutenzione minuziosa e rapida in caso di necessità. Perciò i tempi di sviluppo di personalizzazioni e l'aggiunta di nuove features risultano veloci e consentono un debug più approfondito a parità di costi. In fase di fornitura di supporto tecnico si esamina tutta la catena dei componenti software coinvolti in un eventuale malfunzionamento. In un sistema così equilibrato risulta più importante la localizzazione, la riproducibilità e la comprensione dei bug che la correzione stessa ai fini della qualità del prodotto finale. La costellazione di software free e open source disponibile in rete fa sì che si crei una tale diversificazione da rendere spesso intercambiabili i singoli componenti del sistema, che a loro volta vengono riadattati, e all'occorrenza modificati per incontrare il bisogno specifico della commessa. 3.2 Inclusione di progetti Free/Open nei repositori aziendali Il sistema di project management integra un SCM centralizzato su cui hanno accesso solo i dipendenti Sadel, contenente il codice proprietario di applicativi con particolari licenze richieste dal cliente. In dei repositori a parte è stato scelto di replicare alcuni progetti liberi inclusi nei sistemi e alcune librerie con licenze open source e LGPL che vengono linkate dagli applicativi. Il funzionamento di alcuni dei dispositivi dipende da versioni specifiche dei vari componenti software del sistema, spesso distribuite in versioni diverse o non incluse nelle distribuzioni di partenza. La scelta di mantenere il sorgente di questi progetti in repositori interni ha diversi vantaggi, tra cui ad esempio: imporre una politica di rilascio di Software Kit per i prodotti con controllo minuzioso delle versioni dei componenti principali risalire facilmente al sorgente dei componenti fuori distribuzione ogniqualvolta un cliente ne richieda la consultazione nell'integrazione con software proprietario, consentire all'utente finale la consultazione del codice di una specifica versione di librerie LGPL linkate dinamicamente Integrare i task di manutenzione del codice sorgente con il sistema di project management facilitare il feedback verso i programmatori dei componenti in questione quando vengono effettuate delle modifiche, attraverso tool automatici di creazione e applicazione di patch su più versioni. 3.3 Contributi ai team di sviluppo Uno degli aspetti fondamentali del software open source in generale, e più in particolare di quello libero, è il divario tra il numero di utenti e il numero di sviluppatori. Una tendenza certamente diffusa tra gli utenti è quella di riportare eventuali malfunzionamenti e richiedere nuove funzionalità. Benché questo tipo di collaborazione passiva sia un'attività fondamentale nel ciclo di vita del software open source spesso non è sufficiente a ripagare lo sforzo degli sviluppatori.

5 Quando l'utente in questione è uno sviluppatore a sua volta, è quasi naturale che si instauri un tipo diverso di cooperazione, basata sulla consultazione del codice, sul confronto intorno alle scelte progettuali originarie, e lo sviluppo di codice da integrare eventualmente nel progetto. La prima collaborazione con un team di sviluppo open source è stato e il contributo offerto nello sviluppo di plugin per Eclipse da parte di Emilio Monti e Valerio Scuderi. Come spesso avviene in questi casi, questo contributo nasce dalle esigenze personali degli sviluppatori legate all'utilizzo continuativo del software in questione. Durante la sperimentazione di reti mesh, sia wireless che su onde convogliate, è stato possibile testare alcuni software specifici per la definizione di topologie di reti non convernzionali. La caratterizzazione di tali reti include la valutazione di usufruibilità e di performance dei protocolli di trasporto. Questa ricerca è stata fondamentale per poi definire le modalità di accesso alla rete di treno da parte dei dispositivi, ed è stata condotta in collaborazione con il team di sviluppo di olsr (http://www.olsr.org) ed in particolare con lo sviluppatore del plugin bmf (http://sf.net/projects/olsr-bmf), definendone la correzione di alcuni aspetti determinanti. Su richiesta specifica di uno dei clienti è tuttora in atto un porting del demone gpsd, un progetto open source largamente utilizzato, su sistemi proprietari non di larga diffusione nel mondo consumer (Microsoft). Questo progetto è ancora in via di sperimentazione e valutazione, ma di sicuro andrà nella direzione della confronto con il team di sviluppo del demone. 3.4 Coordinamento di nuovi progetti GPL e LGPL Il patrimonio software dell'azienda è costituito fondamentalmente da progetti con funzioni estremamente specifiche e peculiari, difficilmente riadattabili a scenari diversi da quelli in cui sono impiegati. Taluni di questi progetti sono codice proprietario, alcuni per richiesta esplicita da accordi contrattuali con il cliente, altri per esigenze di compatibilità con le licenze dei componenti con cui si interfacciano. Da qualche tempo però parte del codice, come nel caso di alcune librerie di utilizzo generico, viene riutilizzato per progetti diversi, e quindi centralizzato e reso disponibile per varie applicazioni. Questo processo di centralizzazione di vecchio codice, che prima veniva ricopiato a mano all'occorrenza nei vari progetti, si sta via via trasformando in un insieme di librerie di uso comune per vari scopi (sistemi di logging a più livelli di debug su filesystem, impostazione delle interfacce di rete tramite ioctl, creazione di socket, librerie per il controllo dei terminali seriali, ecc.). Poiché non si tratta di vere e proprie librerie, ma più di interfacce per facilitare l'accesso alle mille funzionalità delle glibc, si è pensato di convergere verso un progetto unico che potesse essere rilasciato con licenza LGPL. Esiste inoltre più di un piccolo progetto che ha preso vita quasi per gioco in azienda e che attende soltanto un restyling per essere pronto alla distribuzione con licenza GPL. 4 CONCLUSIONE L'evoluzione tecnologica che Sadel ha attraversato nei suoi diciotto anni di vita ha avuto diversi passaggi e ha visto molti attori. Se in principio il software veniva considerato parte integrante del prodotto finale, ad oggi è il motore che trasforma i prodotti in servizi, e come tale ha bisogno di continue attenzioni. Se in un primo momento la quasi totalità del codice sviluppato in Sadel era sodtware proprietario, ad oggi solo alcuni progetti conservano questa caratteristica, e quasi sempre per scelta esplicita del cliente o committente, a volte per questioni di eredità di vecchio codice. Lo spirito che contraddistingue il team di progettisti e sviluppatori Sadel consente di collaborare quotidianamente e di dare il proprio contributo all'ecosistema FLOSS. La dimensione crescente di questo contributo segna un importante nuovo inizio: un tentativo di ripagare in parte l'enorme contributo che il mondo del software libero e open source ha dato per lo sviluppo dell'azienda negli ultimi sette anni.

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