Software and hardware models in component-based development of embeddded systems

Sažetak Povećanjemsloženostmodernihugradbenihsustava u njihovomrazvoju se svečešćepokušavaprimijenitipristuptemeljennaprogramskimkomponentama. Koristećiovajpristupsustavi se izrađujusastavljanjemprogramskihkomponenata - većpostojećihelemenatanamijenjenihvišestrukomkorištenju. Ovakavnačinrazvojamože,...

Full description

Permalink: http://skupni.nsk.hr/Record/fer.KOHA-OAI-FER:43979/Details
Glavni autor: Lednicki, Luka (-)
Ostali autori: Crnković, Ivica (Thesis advisor), Žagar, Mario
Vrsta građe: Knjiga
Jezik: hrv
Impresum: L. Lednicki ; Maelarden University Sweden ; Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računovodstva, 2015.
LEADER 09106nam a22002297a 4500
005 20180416110340.0
008 150312s2015 ci ||||| |||| 00| 0 hrv d
020 |a 9789174851809 
022 |a 1651-4238 
040 |a HR-ZaFER  |b hrv  |c HR-ZaFER  |e ppiak 
041 |b eng 
100 |9 34363  |a Lednicki, Luka 
245 |a Software and hardware models in component-based development of embeddded systems:  |b international dual doctorate /  |c Luka Lednicki ; mentori Ivica Crnković i Mario Žagar 
260 |b L. Lednicki ; Maelarden University Sweden ; Sveučilište u Zagrebu, Fakultet elektrotehnike i računovodstva ,  |c 2015. 
300 |a xi, 139 str.:  |b ilustr.;  |c 24 cm +  |e CD 
504 |a Bibliografija: str. 131-139. 
520 |a Sažetak Povećanjemsloženostmodernihugradbenihsustava u njihovomrazvoju se svečešćepokušavaprimijenitipristuptemeljennaprogramskimkomponentama. Koristećiovajpristupsustavi se izrađujusastavljanjemprogramskihkomponenata - većpostojećihelemenatanamijenjenihvišestrukomkorištenju. Ovakavnačinrazvojamože, izmeđuostalog, znatnoskratitivrijemeizradesustava, smanjitikoličinugrešaka u sustavuteučinitisustavepredvidljivijima. Jedanodaspekataključnih u razvojuugradbenihsustava je visokstupanjpovezanostiprogramskepodrškeisklopovlja. Iakopostojemnogemetodekojeomogućujumodeliranjesklopovljaiolakšavajurazvojprogramskepodrškespecifičnezasklopovlje, one surijetkointegrirane s metodamarazvojatemeljenimnakomponentama.Ciljovograda je unaprijeditiprocesrazvojaugradbenihsustavatemeljennaprogramskimkomponentamakoristećikombinacijuprogramskihisklopovskihmodela.Ciljradaostvaren je sljedećimdoprinosima: doprinos 1 - model ugradbenogsustavatemeljennaprogramskimkomponentamakojiuključujesenzoreiaktuatore, doprinos 2 - metodasintezeprogramskogkodaizpredloženogkomponentnogmodela, doprinos 3 - metodaautomatskoggeneriranjakomunikacijskihkomponenata u modelimaraspodjeljenihugradbenihsustava, doprinos 4 - metodakompozicijskeanalizevremenskihkarakteristikaiopterećenjaprocesnihčvorova u sustavimatemeljenimnaprogramskimkomponentama. Proširenisažetak Povećanjemsloženostmodernihugradbenihsustava u njihovomrazvoju se svečešćepokušavaprimijenitipristuptemeljennaprogramskimkomponentama. Koristećiovajpristupsustavi se izrađujusastavljanjemprogramskihkomponenata - većpostojećihelemenatanamijenjenihvišestrukomkorištenju. Ovakavnačinrazvojamože, izmeđuostalog, znatnoskratitivrijemeizradesustava, smanjitikoličinugrešaka u sustavuteučinitisustavepredvidljivijima. Jedanodaspekataključnih u razvojuugradbenihsustava je visokstupanjpovezanostiprogramskepodrškeisklopovlja. Iakopostojemnogemetodekojeomogućujumodeliranjesklopovljaiolakšavajurazvojprogramskepodrškespecifičnezasklopovlje, one surijetkointegrirane s metodamarazvojatemeljenimnakomponentama. Ciljovograda je unaprijeditiprocesrazvojaugradbenihsustavatemeljennaprogramskimkomponentamakoristećikombinacijuprogramskihisklopovskihmodela. U okviruradaistraženasu tri aspektarazvoja: (i) kakopružitipodrškuzaintegracijusenzoraiaktuatora u razvojutemeljenomnaprogramskimkomponentama, (ii) kakounaprijeditirazvojraspodjeljenihsustavakoristećimodeleprogramskepodrškeimodelesklopovlja te (iii) kakoanaliziratisvojstvasustavaupotrebomspomenutihmodela. Ciljradaostvaren je sljedećimdoprinosima: doprinos 1 - model ugradbenogsustavatemeljennaprogramskimkomponentamakojiuključujesenzoreiaktuatore, doprinos 2 - metodasintezeprogramskogkodaizpredloženogkomponentnogmodela, doprinos 3 - metodaautomatskoggeneriranjakomunikacijskihkomponenata u modelimaraspodjeljenihugradbenihsustava, doprinos 4 - metodakompozicijskeanalizevremenskihkarakteristikaiopterećenjaprocesnihčvorova u sustavimatemeljenimnaprogramskimkomponentama. Doprinos 1 proširujepostojećikomponentni model ProCom mogućnošćuopisivanjasenzoraiaktuatora. Osimsamogopisasenzoraiaktuatora, novi model omogućujeispecificiranjenačinanakojisuoviuređajispojeninaprocesnečvorovesustava. Postojećeprogramskekomponentemodela ProCom proširenesuopisomovisnosti o senzorimaiaktuatorima. Vezeizmeđuprogramskepodrškeisklopovljaopisuju se pridruživanjemelemenatamodelasklopovljaovisnostimaprogramskihkomponenata. Predloženi model promičeponovnokorištenjejednomrazvijenihelemenatajasnimrazdvajanjemonihelemenatakojisuneovisni o kontekstuodelemenatakojisuspecifičnizapojedinisustav. U svrhuevaluacije model je implementiran u okviruprototipnogalataiprimjenjennarealističniprimjer, čime je pokazano da je pristupprikladanzamodeliranjestvarnihsustava. U okvirudoprinosa 2 razvijena je metodakojanatemeljumodelapredloženog u doprinosu 1 automatskistvaraprogramskikodzakomunikacijuprogramskihkomponenatasasenzorimaiaktuatorima. Metodadefiniradvijegrupeelemenataprogramskogkoda: ulazneelementeiizlazneelemente. Ulaznielementipodobnisuzavišestrukokorištenjete se pridružujuelementimamodelakojisuneovisni o kontekstu. Izlaznielementikodastvaraju se automatski, natemeljuelemenatamodelaspecifičnihzasustav. Dobivenakombinacijaulaznihiizlaznihelemenatapružapotpunukomunikacijuizmeđuprogramskihkomponenataisklopovlja. Doprinos je evaluiranprimjenomprototipnogalatanarealističniprimjer. Rezultatievaluacijepokazalisu da generiranikodpružatočnuimplementacijukomunikacije. Evaluacija je takođerobuhvatilamjerenjepovećanjavremenaizvođenjaizauzećamemorijedobivenogkoda. Doprinos 3 činirazvojniokvirkojiomogućujeautomatskostvaranjekomunikacijeizmeđučvorovaraspodijeljenihaplikacijatemeljenihnaprogramskimkomponentama. Komunikacija se implementiradodavanjemprogramskihkomponenata u modeleaplikacijespecifičnezapojedinečvorovesustava. Ove komponentestvaraju se natemeljumodelaaplikacijeneovisnog o sklopovljusustavaimodelakojiopisujesklopovlje. Razvojniokvirpodijeljen je u module, međusobnopovezanesamounaprijeddefiniranimsučeljima, čime se olakšavajuprilagođavanjemetoderazličitimkomponentnimmodelimainadogradnjaokviranovimmogućnostima. Razvojniokvir je primijenjennanormu IEC 61499 te je implementiranprototipnialat. Evaluacijadoprinosaizvršena je primjenomrazvojnogokviranaprošireniprimjerinadvijestudijeslučaja. Modelidobiveniautomatskimstvaranjembilisu u skladu s očekivanimrezultatima, dok je dobivenakomunikacijaispravnoimplementiralafunkcionalnostsustava. Doprinos 4 ovogarada je metodaanalizesvojstavasustavaizrađenihnormom IEC 61499. Predloženametodaanalizepodjeljena je nadvadijela: analizunajdužegvremenaizvođenjaianalizuopterećenjaprocesnihčvorova. Izračunnajdužegvremenaizvođenjadijelovaaplikacijetemelji se nakonceptukompozicijekomponenata. Analizaopterećenjaprocesnihčvorovaomogućena je proširenjemanalizenajdužegvremenaizvođenja, u istovrijemeuzimajući u obzirimodelesklopovlja. Zaobjemetodeanalizeimplementiranisuprototipnialati. Istialatisuupotrijebljeni u svrhuevaluacije, primjenjujućiihnaprimjerepreuzeteizdvapostojećaalatazarazvojsustavapomoćunorme IEC 61499. Dijelovianalizetakođersuevaluiraniprimjenomprototipnogalatanaskuptestova. Evaluacija je pokazala da je predloženaanalizaprimijenjivanastvarnesustavete da algoritmianalizeimajuvisokuučinkovitost. Rezultatitestovapokazalisuispravnostpojedinihdijelovaanalize.  
520 |a As modern embedded systems grow in complexity component-based development is an increasingly attractive approach to make the development of such systems simpler and less error prone. In this approach software systems are built by composing them out of prefabricated software components. One of the challenges for applying component-based development to embedded systems is the tight coupling between the software and the hardware platform. To take full advantage of the component-based approach in the embedded domain, the development process has to provide support for describing and handling this coupling. The goal of this thesis is to provide advancements in development of embedded component-based systems by using a combination of software and hardware models. To achieve the overall research goal, three different aspects are investigated: (i) how to provide support for integration of sensors and actuators in component-based development, (ii) how to utilize a combination of software and hardware models in development of distributed systems, and(iii) how to analyze extra-functional system properties using models of both software and hardware. The thesis goal is addressed by following contributions:(i) a component-based model which allows describing sensors and actuators, and how they are connected to the processing nodes and software components,(ii) a method for automatic synthesis of code for communication with sensors and actuators, (iii) a framework for automatic generation of distributed communication in component-based models and (iv) a compositional model-level analysis of timing and processing node utilization for component-based applications. These contributions are evaluated in separation, by applying prototype tools to either example systems, case-studies, or test scenarios.  
700 |4 ths  |9 9343  |a Crnković, Ivica 
700 |4 ths  |9 4011  |a Žagar, Mario 
942 |2 udc  |c D 
999 |c 43979  |d 43979