TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要ET2010 TOPPERSパビリオン	

TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要2010年12月1日 3日

高田 広章
NPO法人 TOPPERSロΖバタデ� 廻長
名古乙大額 大額宇情報河額研究河 教授
附属組込�ハパマ�研究ビΜプ【長Email: hiro@ertl.jp URL: http://www.ertl.jp/˜hiro/
Hiroaki Takada

1TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERSロΖバタデ�もら?
TOPPERS = Toyohashi Open Platform for
Embedded and Real-Time Systems

プロジェクトの活動内容▶ ITRON仕様の技術開発成果を出発点として，組込みシステム構築の基盤となる各種の高品質なオープンソースソフトウェアを開発するとともに，その利用技術を提供
組込�ハパマ�分野ゅつぞむ‖Linuxよ™だゅ広ど使ェイィヂ【ロΜフ【パOSよ構築オ目指び!
プロジェクトの推進主体▶ 産学官の団体と個人が参加する産学官民連携プロジェクト▶ 2003年9月にNPO法人として組織化▶ それ以前は，名古屋大学（2002年度までは豊橋技術科学大学）高田研究室を中心とする任意団体として活動	
Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERSロΖバタデ�よ組織も廻�
会長，副会長，理事	 運営委員（22名）	

理事会	

総会	
監事	

運営委員会	

事務局	事務局長	カンファレンス実行委員会	
展示会運営委員会	
開発者会議実行委員会	

▶ 団体正会員：１０４	
（企業：１０３，その他：１）	

▶ 個人正会員：１１	
▶ 準会員（個人）：７０	
▶ 特別会員：２９	
（団体：２０，個人：９）			
合計会員数：２１４	
（2010年11月24日時点）	

Hiroaki Takada

教育WG	
コンポーネント仕様WG	
中国普及WG	
英語化WG	
必要なWGを機動的に設置	

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERSロΖバタデ�よ狙ぞ決定版のITRON仕様OSの開発 技術的ゅら��寛了▶ ITRON仕様がかかえる過剰な重複投資と過剰な多様性の問題を解決（または軽減）
次世代のリアルタイムOS技術の開発▶ 組込みシステムの要求に合致するし，ITRONの良さを継承する次世代のリアルタイムOS技術を開発
Linuxも類似よOSオ�だＬま作ぽむ�維味てやぞ“▶ オープンソースソフトウェア化により産学官の力を結集
組込みシステム開発技術と開発支援ツールの開発▶ 高品質な組込みシステムの効率的な開発を支援
組込みシステム技術者の育成への貢献▶ オープンソースソフトウェアを用いた教育コースや教材を開発し，それを用いた教育の場を提供
Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

主や凱発成珂 (第1世代ッ【ャΔ)
公凱10周年
TOPPERS/JSPカーネル 最初よ凱発成珂
▶ µITRON4.0仕様のスタンダードプロファイルに準拠したリ
アルタイムカーネル
TOPPERS/FI4カーネル IPA▶ µITRON4.0仕様のすべての機能を持つよう拡張
TOPPERS/ATK1（Automotiveカーネル バージョン1）▶ 自動車制御システム分野での国際標準であるOSEK/VDX OS仕様に準拠したリアルタイムカーネル
TOPPERS/FDMPカーネル IPA▶ 機能分散マルチプロセッサ向けのリアルタイムカーネル
TOPPERS/HRPカーネル JAXAも共同凱発▶ メモリ保護機能などの高信頼システム向けの機能を追加▶ JAXAが検証を実施	
Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

主や凱発成珂 (新世代ッ【ャΔもTECS)TOPPERS/ASPカーネル 新世代ッ【ャΔよ出発点▶ JSPカーネルに対して，信頼性・安全性・ソフトウェアポータ
ビリティ向上のための各種の拡張・改良
TOPPERS/FMPカーネル▶ ASPカーネルをマルチコアプロセッサ向けに拡張
TOPPERS新世代カーネル統合仕様書▶ µITRON4.0仕様をベースに，最近10年の新しい要求に対応できるように改良・拡張したカーネル仕様▶ 作成中（ASP，FMPカーネルの仕様の記述は完成）
TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）▶ 各種のソフトウェアモジュールを部品化し，必要な部品を組み合わせることによって大規模な組込みソフトウェ アを効率的に構築するための技術（仕様とツール）	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

主や凱発成珂 (ヵΔゾタズ, ボ【Δ)
TINET 経済産業省 地稲ニΜフ▶ ITRON TCP/IP API仕様に準拠したコンパクトなTCP/IPプ
ロトコルスタック．IPv6にも対応
FatFs for TOPPERS▶ FAT12/16/32に対応したファイルシステム
CAN/LINミドルウェアパッケージ 経済産業省 地稲ニΜフ▶ CANとLIN向けの通信ミドルウェア
RLL（Remote Link Loader） IPA
DLM（Dynamic Loading Manager）▶ いずれも，モジュールの動的なローディングを行うためのミドルウェア．実現アプローチが異なる
TLV（TraceLogVisualizer）▶ RTOS等のトレースログを可視化するためのツール	
Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

主や凱発成珂 (教茨ニΜマΜボ)
初級実装セミナーの教材 益語版, 中文版�用維▶ RTOS上に組込みソフトウェアを構築する手法の基礎を，実習を通して学習するセミナーの教材
中級実装セミナーの教材 中文版�用維▶ ネットワークプログラミングやシステム設計手法を学習
基礎１実装セミナーの教材▶ 小規模な組込みシステム開発とRTOSの基礎を学習
基礎２実装セミナーの教材▶ RTOSの解説とサービスコールの実装体験を行う
独立の教育コンテンツ▶ TOPPERS版鹿威し
新べゅ允般公凱▶ TOPPERS二足歩行ロボット教材▶ 組込み技術者向けTECS教育教材	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要凱発成珂物よ主や利用事例

945SH	
（シャープ）	

コンシューマ機器への組み込み事例	

FMPッ【ャΔよ最初よ利用事例

PM-A970 (エプソン)	

DO!KARAOKE	（松下電器産業）	

GT-541 (ブラザー工業)	
IPSiO GX e3300 (リコー)	
Hiroaki Takada

UA-101 (Roland)	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

産業機器等への組み込み事例	
今怪‖
採用オ公表

アーク溶接機DP-350(ダイヘン)	

キザシ (スズキ)	

H-IIB（JAXA)	
＜開発中＞	

Hiroaki Takada

ASTRO-H (JAXA)	＜開発中＞	

マイクロプレート分析装置 AP-X(協和メデックス)	

NC装置 OSP-P200(オークマ)	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

重点的ゅ取ア組カめぞィマ【ヴ次世代のリアルタイムカーネル技術“高信頼性・安全性・リアルタイム性を追求▶ TOPPERS新世代カーネル（ITRON仕様からの発展）▶ 次世代車載システム向けRTOS（OSEK/VDX, AUTOSAR
仕様をベースに）ソフトウェア部品化技術▶ TECS（TOPPERS組込みコンポーネントシステム）
組込みシステム向けプラットフォームと開発支援ツール▶ 各種のミドルウェアや仮想化技術▶ 開発支援ツール（シミュレータ，可視化ツール）
技術者育成のための教材開発▶ プラットフォーム技術者の育成▶ ETロボコン向けプラットフォームと教材の提供
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERS新世代ッ【ャΔよ必要性�ITRON4.0仕様て公表はイむづァ‖びめゅ10年て経我組込みシステムにおける要求の変化▶ システム/ソフトウェアの一層の大規模化・複雑化▶ これまで以上に高い信頼性・安全性▶ 小さい消費エネルギーで高い性能µITRON4.0仕様以降の各方面の技術開発成果▶ マルチコアプロセッサ対応▶ 保護機能（メモリ保護，時間保護）▶ 機能安全対応，省エネルギー制御▶ コンポーネントシステム対応µITRON4.0仕様で完成度が低かった箇所の改良▶ システムコンフィギュレーション手順など
ねイァよ要求ゅねべぢィ新ぱぞッ【ャΔ仕様て必要
Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERS新世代ッ【ャΔ仕様よ惟置付に
ITRON仕様づァよ発展
省エネルギー制御	 高性能

大規模佳複雑佳コンポーネント	

動的オブジェクト生成	

省ダャΔテ【マルチコア	機能安全	

信頼性以全性
時間保護	

適用範易
最小セット	
核大

メモリ保護	

ASPカーネル	 TOPPERS新世代カーネル仕様	
IDL	
FI4	 JSPカーネル	
HRP	
IIMP	
μITRON4.0	
μITRON4.0/PX	

ITRON仕様	
Hiroaki Takada

SMP	
FDMP	

保護機能拡張	ATK1	13

TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERS新世代ッ【ャΔ凱発Ζ【ヴホロ
大規模佳 複雑佳
TECS	

動的オブジェ
クト生成	

コンポーネントシステム対応	新世代カーネル
フルセット	

高性能 省ダャΔテ【ＦＭＰ
マルチコア
プロセッサ拡張	

ASP	

省エネルギー制御	

HRP2
メモリ保護，時間保護	

新世代カーネル
仕様 スタンダード
プロファイル	

信頼性 以全性

ASP Safety
機能安全対応	

最小セット	
2007	

Hiroaki Takada

2008	

2009	

適用範易核大2012	
2011	
2010	
※ リリース前のカーネルの名称は仮称	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

新べゅ早棄ΓΓ【パびィフル�ゾタズ (1)TOPPERS/HRP2カーネル▶ ASPカーネルにメモリ保護機能とオブジェクトアクセス保護機能を追加したリアルタイムカーネル▶ メモリ保護ユニット（MPU）を備えたプロセッサを有効活用できる
TOPPERS/ASPカーネル 動的生成機能拡張パッケージ▶ ASPカーネルにオブジェクトの動的生成／削除機能を追加するための拡張パッケージ
TOPPERS/ASP Safetyカーネル▶ IEC 61508（機能安全規格）のSIL 3に準拠したソフトウェア
開発プロセスで開発されたリアルタイムカーネル▶ 規格認証に必要な各種のドキュメントを含む▶ 機能的には，ASPカーネルのサブセット	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERS新世代ッ【ャΔ凱発Ζ【ヴホロ大規模佳

新べゅ早棄ΓΓ【パ複雑佳TECS	

動的オブジェ
クト生成	

コンポーネント

高性能 省ダャΔテ【ΓΓ【パ済�
システム対応	ＦＭＰΓΓ【パ済�

マルチコア
プロセッサ拡張	

ASP	
新世代カーネル
仕様 スタンダード
プロファイル	

省エネルギー制御	

HRP2
メモリ保護，時間保護	

新べゅ早棄ΓΓ【パ信頼性 以全性

ASP Safety
機能安全対応	

最小セット	
2007	

Hiroaki Takada

2008	

新世代カーネル
フルセット	

新べゅ早棄ΓΓ【パ適用範易核大2010年度
2012	
2009	
2011	
2010	
公募型事業め凱発※ リリース前のカーネルの名称は仮称	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

新べゅ早棄ΓΓ【パびィフル�ゾタズ (2)SafeG▶ 1つのマイクロプロセッサ上で，汎用OS（LinuxとAndroid）とRTOS（ASPカーネル）を安全に共存して動作させるデュアルOSモニタ▶ ARM TrustZone技術を用い，RTOSをTrust状態，汎用OSをNon-Trust状態で実行▶ 汎用OSにセキュリティホールがあり，特権モードで不正なプログラムが動作しても，RTOS側を保護できる
Tethys USB Host Stack▶ USB2.0規格に準拠した組込みシステム向けUSBホストス
タック▶ 2008年度TOPPERS公募型事業により開発	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

進行中よフル�ゾタズ凱発 (主や�よ)TOPPERS組込みコンポーネントシステム（TECS）▶ TOPPERSコンポーネント仕様WGのメンバにより，各種の拡張や完成度向上のための開発が進行中
TOPPERS/FMPカーネルの検証スイート▶ 名古屋大学を中心とするコンソーシアム型共同研究により開発中
最小セットカーネル▶ 2010年度 TOPPERSプロジェクト公募型事業により開発中
次世代車載システム向けRTOS（TOPPERS/ATK2）▶ AUTOSAR OS仕様に準拠したリアルタイムカーネルの開発を，名古屋大学を中心とするコンソーシアム型共同研究により開発することを計画中Hiroaki Takada

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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TECS (TOPPERS組込�ニΜン【ャΜ�ハパマ�)TECSとは?
▶ 各種のソフトウェアモジュールを部品化し，必要な部品を組み合わせることによって大規模な組込みソフトウェ アを効率的に構築するための技術
TECS（コンポーネント技術）を用いる利点▶ 大規模な組込みソフトウェアの見える化▶ ソフトウェア部品の流通性・再利用性の向上▶ 分散フレームワークによる分散システムの開発効率化
TECSの特徴とアプローチ▶ コンポーネント間の結合を静的にし，最適化を可能に▶ すべてのソフトウェアをコンポーネントとして扱える▶ 遠隔呼出し（RPC）のためのコンポーネントをツールによ り生成（現時点では未完成）	
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TOPPERSロΖバタデ�よ最新成珂

組込�凱発者向にTECS教茨教材
TECS教育教材の目的▶ TECSの基礎を理解▶ TECSを用いたプログラム作成の実習▶ STM32Primer2（写真）を利用
教育教材に含まれるもの	
▶ 実習に用いるプログラムのソースコード▶ 教育に用いるプレゼン資料▶ 組込みシステムの基礎，実習環境の構築方法，TECSを用いた基礎的なプログラミングから応用的なプログラミングまでをカバー	
教育教材の開発経緯▶ 2009年度TOPPERS公募型事業により，TOPPERSプロジェクトからデジタルクラフトに委託する形で開発▶ TOPPERSコンポーネント仕様WGによってブラッシュアップ
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

次世代車載ハパマ�向にRTOS
コンソーシアム型共同研究による開発▶ 名古屋大学 組込みシステム研究センター（NCES）が呼びかけ，複数の企業の参加を得て研究開発を実施▶ NCESの開発成果を利用して，AUTOSAR OS仕様をベースに，その問題点を修正したRTOS仕様と実装，検証ス
イートを開発▶ 実装したRTOSは，TOPPERS/ATK2としてオープンソース化する計画▶ 2011年4月に開始予定で，参加メンバを募集中
NCESのこれまでの開発成果▶ AUTOSAR OS仕様をベースとしたRTOS仕様と実装，それをマルチコア向けに拡張したRTOS仕様と実装を開発▶ 仕様案をTOPPERS会員向けに公開	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

滑動中よΘ【ヅΜトトΔ【ロ教育WG（主査：竹内良輔）▶ 教育コースと教材の作成▶ 実験セミナーや講師向けセミナーの実施
コンポーネント仕様WG（主査：大山博司）▶ 組込みシステム向けのコンポーネント仕様（TECS；TOPPERS組込みコンポーネントシステム）の検討▶ TECSのサポートツールの開発と実証実験
中国普及WG（主査: 山本雅基）▶ 対中国普及活動（ウェブサイト等の中国語化，セミナーや講演会の開催）
英語化WG（主査: 邑中雅樹）▶ ウェブサイト，教材，ドキュメント等の英語化	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

TOPPERSΒゼビΜパ▶ TOPPERSプロジェクトで独自に開発したソフトウェアには，独自のライセンス条件を設定する
基本的な考え方▶ 組込みシステムの事情を考慮し，GNU GPLやBSDライセンスより自由に使えるライセンス条件とする▶ 成果をアピールすることが開発資金獲得に繋がることから，どこでどう使われているかをなるべく知りたい
ライセンスの内容▶ 派生物をオープンする義務は課さない．派生物を販売するビジネスも可能▶ 機器に組み込んで使用する場合の実質的な義務は，利用したことを報告することのみ ... Εン【�ゾタズ
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要凱発成珂物よ知的財産権ゅ韓びィ規則
基本的な考え方▶ ユーザの利益と開発者の参加しやすさを折衷させる▶ 著作権（侵害が自覚できる）と産業財産権（特許権など,知らずに侵害する場合がある）を区別して考える規則の最も重要な部分▶ TOPPERSの開発成果物は，TOPPERSの会員（この規則を守ることに合意している）が開発する▶ 会員は著作権侵害をしない義務▶ 会員は，自らが開発する開発成果物中に，自らが所有する産業財産権が利用されている場合には，開発成果物の利用者に対して，当該産業財産権の実施を無償許諾▶ 会員は，開発成果物が何らかの知的財産権を侵害していることを発見した場合に，報告する義務	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要ロΖバタデ�発展よ方向性
ビジネスの活性化を重視▶ プロジェクト関連のビジネスを活性化させ，参加企業の研究開発投資を引き出すことが極めて重要
可め�ヂ【ロΜゅびイり™ぞもぞだ�よめらやぞ“▶ 組込みシステム分野では，オープンソースソフトウェアをベースにしたビジネスモデルが成立しやすい条件
国際展開・普及への取組み▶ 欧米よりもアジア地域への展開を重視▶ 中国普及のために「中国普及WG」を設置▶ ドキュメント等の英語化のために「英語化WG」を設置
テーマ間の優先順位▶ 取り組みたいテーマは多数あるが，積極的に取り組むメ ン
バがいるテーマから順に取り組む	
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TOPPERSロΖバタデ�よ蓋要

成珂物利用もロΖバタデ�参家よつ誘ぞ▶ 開発成果物はウェブサイトから自由にダウンロードでき ますので，ぜひご利用ください▶ プロジェクトの活動に参加したい方/活動を支援して頂 ける方は，ぜひプロジェクトにご入会ください	

High Quality Open Source	 
インダストリアルコントロールの新しいスタンダードへ	 
TOPPERSロΖバタデ�ら‖組込�ハパマ�凱発ゅ有用や高品質やヂ【ロΜフ【パフル�ゾタズも教茨ニΜマΜボオ凱発ぱ‖
組込�ハパマ�凱発ゅ新ぱぞパプΜヘ【オ提偉ぱ�び

http://www.toppers.jp/
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