Linux: una promessa mancata?

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1 Linux: una promessa mancata? Linux è entrato sulla scena dell automazione industriale qualche anno fa, portando con sé la promessa di maggiore libertà e minori costi (di licenza, ma non sempre di sviluppo, purtroppo ). Oggi, tuttavia, la popolarità di questo sistema operativo appare un po appannata. Perché? Ne abbiamo parlato con alcuni esperti: ecco le loro opinioni a confronto. Dopo una certa enfasi, che risale ormai a qualche anno fa, si parla un po meno dell applicazione di Linux nel settore dell automazione industriale. Ciò deriva da un calo di interesse a dal fatto che l argomento ha perso ormai lo smalto della novità ed è quindi ormai assodato? Secondo Paolo Bozzola (CJB), la diffusione di Linux in ambiente industriale non ha avuto lo sviluppo inizialmente ipotizzato perché le sue caratteristiche non sono sufficientemente hard real time e, quindi, è risultato necessario utilizzare estensioni real time al kernel. Questo ha contribuito a rendere piú difficile l installazione e lo startup dei sistemi. Afferma Marco Cavallini (Koan): Lo scalpore destato dall'adozione di un nuovo sistema operativo come Linux nel settore dell automazione industriale è recentemente un po scemato. Proprio come fino a una decina di anni fa, quando trovare un PC a bordo macchina o usare sistemi soft-logic era una cosa inusuale, mentre oggi nessuno si stupisce più nel vedere un impianto controllato da un PC con un sistema operativo a bordo. Cavallini aggiunge tuttavia che, sia per l'hardware che per il software, le cose sono progredite grazie ad aziende serie che hanno lavorato per portare l'industria ad avere gli standard di prodotto che oggi conosciamo ed utilizziamo. Anche con Linux si è percorso lo stesso iter ed in questo senso in Koan, ad esempio, siamo orgogliosi di aver contribuito al processo di diffusione di Linux in ambito industriale, egli conclude. Parlando di Linux in termini di embedded, a mio parere si può parlare di entrambe i fenomeni, interviene Cristiano Bertinotti (Sisav). Devo dire che ogni giorno ho a che fare con applicazioni di diversa natura ed esigenza, chi da sempre sposa la filosofia di Linux continua a farlo. Chi invece non ha esperienza Linux e si trova a dover pensare ad una nuova applicazione è fortemente tentato dalla proposta dei sistemi operativi embedded di Microsoft. Essi costituiscono un alternativa ormai sempre più presente nel campo dell automazione, anche real-time. Secondo Michele Cilfone di Inspiring Software l'argomento ha perso lo smalto della novità, ma non è assodato. Semmai è stato trascurato dai maggiori player del settore, che continuano a vedere in Windows l'unica possibilità esistente di scelta per un sistema operativo. Similmente gioca a sfavore il fatto che i maggiori standard informatici di automazione sono pesantemente basati su Windows e difficilmente possono essere portati su Linux. Mi riferisco a standard quali OPC, al fatto che molti Scada siano sviluppati sulla base di Visual Basic For Applications e con l'uso massiccio di componenti ActiveX, egli spiega. Intravedo una possibile inversione di rotta nel momento in cui le nuove applicazioni di automazione industriale dovessero basarsi su.net, l'ultimo framework di sviluppo di Microsoft. Infatti la comunità open-source ha sviluppato Mono, un progetto in risposta a.net, per far girare le applicazioni.net anche sotto Linux. È stato fatto un lavoro egregio, tanto che alcune componenti core del framework girano più velocemente delle corrispondenti componenti fornite da Microsoft. L interesse è ancora presente, ma è calato perché successivamente al lancio sono state affrontate le problematiche tecniche per la sua implementazione ed uso, ed il risultato ha portato ad un ridimensionamento delle aspettative, commenta Marco Ceriani (Progea). Infine, secondo Marco Zani (Wind River), Linux riveste tutt'oggi motivo di grande interesse anche nel campo industriale. Quello che vediamo soprattutto in questo mercato specifico - che si contraddistingue dagli altri per l'alta richiesta di Real Time, per un ciclo di vita sul campo molto lungo del prodotto, per un alta disponibilità di dispositivi ( Mtbf, ovvero Mean time between failures) - è la richiesta di Linux con estensioni di tipo Real Time (ossia RTCore), egli riferisce. Quello che noi di Wind River vediamo nella nostra esperienza quotidiana è una sorta di disillusione verso il Linux che noi definiamo Roll Your Own (RYO). Ovvero, il cliente viene inevitabilmente attratto dal trend tecnologico Linux, ma a caro prezzo e sulla sua pelle scopre il costo di sviluppo e customizzazione del più famoso sistema operativo open source sulla propria piattaforma hardware. Inoltre, nel settore specifico dell'automazione, il rispetto dei vincoli

2 temporali è assolutamente critico relativamente ad un sistema time-sharing come Linux pristine che poco si adatta a tali requisiti. Da qui la ricerca di estensioni real-time che rendano Linux OS deterministico. Quindi in un sistema Roll Your Own si può correre il rischio di perdere maggior parte delle risorse di sviluppo nel dedicarle alla customizzazione e manutenzione dell'os. Nel mondo industriale, inoltre, essendo per natura i dispositivi mantenuti sul campo per diversi anni (ad esempio anche 10 anni, se pensiamo a una macchina per il moulding della plastica) un sistema operativo Roll Your Own basato su Linux OS diventa sempre più complesso. Pensiamo ad esempio ad un sistema basato su una versione di kernel (per esempio ) su una macchina industriale: al momento dello sviluppo su un tale kernel la documentazione e il supporto sono ready-available e vi è una community attiva sul quel tipo di kernel, sottolinea Zani. Ma da qui a pochi mesi quella versione del kernel potrebbe risultare ormai talmente obsoleta da non trovare più lo stesso supporto che si sarebbe trovato mesi prima. Proviamo ad immaginare cosa accadrebbe a 10 anni di distanza da oggi a ricercare supporto dalla community per quella prima versione di kernel. Questo il motivo che determina l'importanza di affidarsi ad un provider commerciale come Wind River, che può garantire il supporto life-time sui propri sistemi operativi. Di fatto, Wind River offre per il suo sistema operativo VxWorks proprietario lo stesso livello di supporto che offre per le piattaforme Wind River Linux. Basti pensare che alcuni clienti di Wind River utilizzano versioni del sistema operativo molto vecchie, che sono ancora pienamente supportate (fully supported) come se fossero la versione più recente. Noi non vediamo un calo di interesse da parte dell utenza, bensì la mancanza di un supporto qualificato da parte di molti produttori, afferma Gianni Damian (Contradata). Il cliente adotta Linux solo se è certo di essere adeguatamente supportato da aziende di un certo livello. Nel nostro caso, infatti, abbiamo assistito a una crescita molto interessante delle applicazioni Linux nel settore automazione ma soprattutto nello specifico segmento embedded. Alti e bassi Sempre parlando di automazione industriale, in quali settori ha sfondato maggiormente Linux? Dove e perché, invece, non è riuscito ad affermarsi come vera alternativa ad altri sistemi operativi? Linux ha sfondato nelle applicazioni che richiedono poca memoria, ma che risultano meno critiche temporalmente, afferma Bozzola. Secondo Cavallini, Linux si è diffuso praticamente in ogni settore e non è riuscito ad affermarsi solo nelle aziende già troppo legate a soluzioni proprietarie. Chi ha avuto invece la lungimiranza di investire in sistemi Open Source, magari avvalendosi della consulenza di aziende qualificate come la nostra, non si è lasciato sfuggire l'opportunità di adottare un sistema affidabile che in più permettesse piena libertà e indipendenza da un singolo fornitore, evitando situazioni di 'vendor lock-in', egli conclude. Bertinotti: Agganciandomi a quanto detto prima, credo che il campo d impiego per il quale Linux ha riscosso maggior successo finora è quello delle applicazioni ove sia richiesta una risposta di tipo real-time. Questo perché per antonomasia Linux è uno tra i sistemi operativi più diffusi al quale si associa maggiormente questa caratteristica. Ciò senza nulla togliere a sistemi operativi quali VxWorks o QNX che sebbene siano altrettanto diffusi, interessano settori molto specifici dell automazione. Il campo dove invece, a mio parere, Linux non è ancora riuscito ad eguagliare l antagonista Microsoft Embedded è quello ove sia richiesta un interfaccia operatore accessibile veramente facilmente da tutti, aggiunge Bertinotti. Forse perché l uso del sistema operativo del PC in ufficio ci ha ormai condizionato in modo significativo sull interfaccia che ci si aspetta di trovare anche su altri generi di PC per l automazione (industriali, compatti, PC104, ecc.). Risponde Cilfone: Le maggiori possibilità per Linux di sfondare sono nei cosiddetti sistemi embedded: piccoli controllori con poche risorse di calcolo a bordo che hanno bisogno di un sistema operativo leggero e modulare per poter lavorare al meglio. Attualmente esiste una vasta gamma di questi dispositivi nei campi più disparati: il fatto che si possa creare una distribuzione Linux tagliata su misura per le proprie esigenze, permette la realizzazione di piccoli dispositivi con un elevato numero di funzionalità. Linux non è riuscito invece ad affermarsi negli altri campi dell'automazione industriale, dai programmi di gestione dei PLC agli ambienti Scada, per le ragioni spiegate nel primo punto e per

3 la naturale diffidenza con la quale il mondo dell'automazione industriale vede le novità tecnologiche: diffidenza giustificata dall'avere come interesse primario, per qualsiasi prodotto, la sua affidabilità, conclude Cilfone. Ceriani: Nell automazione, Linux trova qualche spazio nei sistemi embedded dove il livello di competenza degli operatori e la disponibilità dei sorgenti possono fare la differenza. Nei sistemi embedded, i tecnici a volte devono ritagliare funzionalità al sistema operativo tali da garantire l adattabilità di questo ai dispositivi hardware (custom), tipico delle applicazioni motion nell automotive e del packaging veloce, dove l accesso ai sorgenti per questo potrebbe essere fondamentale. Tuttavia, secondo Ceriani, il livello di competenza richiesto è tale per cui le aziende tendono comunque ad adottare soluzioni standard, anche se più chiuse. I primi settori dell'automazione industriale che hanno sentito l'esigenza di migrare il proprio software verso Linux OS, a mio avviso, sono quei settori dove la piattaforma hardware è molto simile a quelle presenti nel settore consumer, quindi magari su piattaforme ARM, con una buona volatilità dei componenti e alta richiesta di connettività, interviene Zani. In questi ambiti l'hardware è soggetto a cambiamenti continui e il ciclo di vita del prodotto è alquanto ridotto (cioè 4/5 anni), quindi una soluzione Open Source sembra la più indicata. Quello che noi verifichiamo di giorno in giorno è poi la difficoltà e l'impiego di risorse per mantenere questo software di base attivo e upgradato, prosegue Zani. Immaginiamo un azienda che abbia nel suo portafoglio 4 o 5 prodotti basati su piattaforme hardware differenti e abbia deciso di utilizzare Linux Roll Your Own come OS, molto probabilmente partendo dal Linux del produttore di silicio che l'ha fornito insieme con la evaluation board. Tale azienda si troverebbe molto probabilmente a mantenere 5 versioni diverse di kernel e di tool di sviluppo primitivi. Nelle realtà di aziende medio/piccole il numero di risorse dedicate al software è già ridotto, quindi il'impatto in termini di costi e di time to market che una scelta RYO ha su questo tipo di aziende è molto elevato. Afferma Damian: Linux fa fatica ad affermarsi soprattutto per problemi culturali. Il beneficio della maggiore affidabilità raggiungibile con Linux e sistemi operativi embedded in generale (architetture leggere e a stato solido) viene spesso frustrato dalla difficoltà di conversione di programmi in funzione da lungo tempo e dalla mancanza di know-how da parte dell utente. Pro e contro Le caratteristiche di apertura ed il fatto di essere open source sono visti come elementi favorevoli o sfavorevoli nel settore dell automazione industriale? Sono sicuramente favorevoli, secondo Damian, mentre Bozzola risponde: Nell ambiente industriale la disponibilità di sorgenti non è cosí importante come la robustezza e l affidabilità. Secondo Cavallini, l'apertura è sempre una cosa senza dubbio positiva sia come standard che come sistemi, ma viene interpretata a volte come una minaccia che incute il timore che le proprie idee possano essere 'rubate' da altri, senza rendersi conto dei reali benefici derivanti dall'adozione di sistemi Open Source. Alla base di questa errata conclusione si trova spesso l'ignoranza sulle tipologie di licenza a cui Linux è soggetto. Bisogna osservare infatti, che solo il kernel ed alcuni pacchetti eventualmente utilizzati devono soddisfare la reprocità dettata dalla licenza GPL, mentre l'applicativo finale che spesso è il 'cuore' del sistema e contiene tutto il know-how aziendale, può essere rilasciato con licenza proprietaria garantendo la tutela della proprietà industriale, sottolinea Cavallini. Ovviamente, la proprietà intellettuale è già implicitamente garantita della GPL stessa ancor meglio che con licenze proprietarie. Credo che questo sia tuttora un punto di forza per questo sistema operativo, risponde Bertinotti. Non tanto per una questione di costi di licenza, perché se vediamo sul larga scala, le licenze dei sistemi Microsoft Embedded costano comunque poche decine di dollari. Quanto, per esempio, per la possibilità, che un sistema operativo aperto offre, di trovare molte risorse SW (driver, routine, ecc.) direttamente sul web. Sicuramente il fatto di essere un sistema aperto ed open-source è un elemento favorevole alla sua diffusione, afferma Cilfone. Il problema è la percezione diffusa dell'open-source, come di qualcosa non supportato. Non c'è la cultura della comunità che sta dietro al movimento opensource e quindi si ha paura di non poter trovare assistenza in caso di problemi. È vero semmai il contrario: spesso si ottiene più facilmente aiuto, cercando un pò su Internet, per i sistemi opensource che per i sistemi proprietari, come chiunque di noi può aver riscontrato tutte le volte che si ha bisogno di chiamare l'help desk del fornitore di turno.

4 Afferma Ceriani: Naturalmente il concetto di apertura è sempre visto come un elemento favorevole, anzi un requisito indispensabile. Applicato però al sistema operativo, questo significato perde un po di valore in quanto esso di solito viene considerato, da chi si occupa di automazione, un elemento base che insieme all hardware dovrebbe essere gestito come un componente standard e non modificabile. I concetti di Open Source poi, per quanto molto apprezzabili, perdono anche loro di significato se l utente, pur avendo accesso ad un codice sorgente, non è minimamente in grado di disporne. L accesso ad un sorgente senza possibilità di disporre del know-how (né interno, né esterno) si è rivelato pressoché inutile, eccetto alcuni casi che hanno conseguentemente creato una nicchia di utenti. Un ulteriore limite può essere rappresentato dalle differenti distribuzioni non sempre totalmente compatibili fra di loro e dal vincolo del doversi rivolgere ad uno specialista, legato alla distribuzione stessa, per poterne sfruttare a pieno le potenzialità, conclude Ceriani. Secondo Zani, infine, l'open Source è sicuramente un grande vantaggio per le aziende che ne sono profondamente attratte. I dubbi che sorgono sono quasi sempre legati alle licenze GPL - (GNU General Public License) e alla divulgazione ( disclosure) della proprietà intellettuale. Una soluzione commerciale come Wind River affianca alla proposta WR-Linux pristine la possibilità di estendere la piattaforma Open con soluzioni proprietarie come WR-RTCore e WR-Network Stack, aggiunge Zani. La prima permette di ottenere uno schedulatore deterministico, la seconda è uno stack di rete altamente performante e a basso footprint. In questo modo, Wind River permette ai propri clienti, oltre che di usufruire delle caratteristiche tecniche peculiari delle due soluzioni, anche di svincolare il loro codice da tutto quello che concerne le licenze di tipo Open: quindi nessun timore o discussione su eventuali divulgazioni di codice. Il futuro C è quindi ancora un futuro per Linux nell automazione industriale o la curva dell interesse per questo sistema operativo è in calo? Che cosa bisognerà fare, in ogni caso, per rendere più popolare Linux fra gli sviluppatori di applicazioni di automazione industriale? Ritengo che esista un futuro per Linux in ambiente di automazione industriale, risponde Bozzola. Sarà necessario integrare caratteristiche hard real time e rendere più semplice il suo utilizzo con migliori funzionalità di installazione. Secondo Cavallini, l'interesse verso Linux potrebbe essere in leggero calo a causa della sua ormai elevata diffusione, il che porta il mercato ad essere meno curioso per una cosa che non è più 'la novità del momento'. Ciò è, a mio avviso, da ritenersi una cosa positiva e un deciso segnale della maturità raggiunta da Linux in ambito industriale, egli sottolinea. Tuttavia rimangono ancora situazioni in cui Linux non riesce ad affermarsi, principalmente a causa della mancanza di strumenti integrati, omogenei fra loro e di facile utilizzo che possano essere realmente competitivi nei confronti dei sistemi proprietari. Voglio essere ottimista per Linux, credo che la curva possa essere almeno una retta orizzontale, interviene Bertinotti. A mio parere, potremmo dire che cosa si dovrebbe evitare di fare, per far crescere il mondo Linux. Penso che bisognerebbe cercare di abituarci un po meno al mondo Microsoft. Come dicevo, siamo abituati a questo mondo fin dal PC di casa e sebbene nell automazione industriale ci si trovi in un contesto completamente diverso, la scelta durante la realizzazione di un applicazione per l industria è sempre in qualche modo condizionata da quanto ci circonda. Attualmente la curva dell'interesse per Linux, nel campo dell'automazione industriale è in calo, per effetto delle politiche messe in atto dai maggiori player del mercato, afferma Cilfone. Fin quando non ci saranno grosse aziende che adotteranno Linux come standard e fin quando non si svincoleranno gli standard più comuni sul mercato dalla necessità di avere Windows come sistema operativo, la situazione non potrà cambiare più di tanto. Complice anche il fatto che le tematiche di automazione industriale non sono al centro degli interessi dei geek che stanno dietro la comunità open-source, notoriamente attirati da applicazioni server (si pensi al famoso Web Server Apache) e con alto potenziale di interesse per esperti di informatica. Secondo Cilfone, è lo stesso problema che porta Linux ad essere ancora indietro rispetto a Windows nel campo desktop: infatti le applicazioni desktop per Linux sono venute dopo lo sviluppo di egregie applicazioni server, come il già citato Apache, come server di posta e di database, ecc. Per questo serve l'interesse dei grandi player del mercato, che devono vedere Linux come

5 l'opportunità di avvalersi di un sistema operativo nuovo, completamente aperto e quindi modificabile e migliorabile secondo le esigenze, ben supportato da una vasta comunità di sviluppatori, e non soggetto alle logiche di mercato ed alle necessità periodiche di upgrade del sistema. Sicuramente la pressione dei grandi player può portare anche alla costruzione di nuovi standard basati su Linux, che aiutino la crescita di questo sistema operativo nel campo dell'automazione industriale, offrendo così ai clienti maggiori possibilità di scelta e di risparmio, nonché di affidabilità intrinseca del sistema, come da tutti riconosciuto, conclude Cilfone. Ceriani: A nostro parere, l interesse rimane latente, nel senso che tutti tenderanno ad aspettare che il sistema si diffonda, che si diffondano le competenze, si investa nel rendere più accessibile la tecnologia, che i colossi facciano il grande passo, creando quindi l inevitabile effetto traino. Ceriani prosegue affermando che ormai viviamo in un mondo nel quale nessuno ha più tempo da dedicare per fare sperimentazione, ad eccezione dei centri universitari dove Linux è presente, ed il mercato fatica a recepire soluzioni che rimarrebbero isolate all interno delle architetture aziendali. In sostanza, Linux a nostro avviso continuerà ad avere una nicchia di mercato, legato ai mondi della ricerca, delle soluzioni embedded, dei server web, mentre il grosso del mercato (utenza home e professional, stimata intorno all 85% dell intero mercato) rimarrà legata alle soluzioni Microsoft, conclude Ceriani. Visto il legame di Linux con il mondo web, Progea ha deciso di apportare il suo contributo con la tecnologia Web Client di Movicon, utilizzando Java e Web Services ed aprendosi a client web basati anche su Linux. Diversa la posizione di Zani: Non ritengo che la curva sia in calo; anzi, per la nostra esperienza è ancora nella fase ascendente, anche se i tempi del mercato industriale non sono sicuramente quelli del mondo consumer e di quello delle telecomunicazioni. Penso che Linux sia una buona scelta se ponderata correttamente rispetto ai requisiti di sistema (conoscenza del sistema, footprint, tempi di boot, requisiti temporali), nel mondo dell automazione industriale abbiamo bisogno di un po più di tempo per andare a sostituire sistemi ben consolidati e già sul campo. Che cosa fare per rendere più popolare Linux nel mercato industriale? Penso che una notevole percentuale di aziende sia già a conoscenza di tale opportunità. Quello che forse bisognerebbe fare è dare stabilità nel tempo a Linux OS e questo, ad oggi, solo i provider commerciali possono realizzarlo, conclude Zani. Conferma Damian: Certamente, vediamo Linux in continua crescita. Una maggiore attenzione da parte dei produttori e distributori non può che incrementere questo trend. I nostri partner, spinti anche dalle nostre richieste, si stanno muovendo in questa direzione. Di Valerio Alessandroni