Modellgetriebene Entwicklung von Kommunikationsprotokollen für drahtlos vernetzte Regelungssysteme
- Funkvernetzte Sensorsysteme sind heutzutage allgegenwärtig. Sie werden sowohl in Rauchmeldern, in Raumtemperaturüberwachungen und Sicherheitssystemen eingesetzt. Das Sensorsystem soll seine Aufgabe zuverlässig und über viele Jahre ohne Batteriewechsel erfüllen. Durch die Vernetzung der Sensorsysteme und ihre immer komplexer werdenden Aufgaben wird die Programmierung in einer maschinennahen Sprache immer aufwändiger. Die modellgetriebene Entwicklung erhöht die Wartbarkeit und reduziert die Entwicklungszeit wodurch im Allgemeinen die Produktqualität steigt. In Folge der höheren Komplexität, der Abstraktion von der konkreten Hardwareplattform und den immer kürzere Produktentwicklungszeiten bleibt oft keine Zeit für Energieoptimierung, wodurch die Batterielaufzeit geringer ausfällt, als dies möglich wäre. In dieser Arbeit werden verschiedene Ansätze vorgestellt, die es ermöglichen, bereits während der Modellierung den Stromverbrauch zu berücksichtigen und diesen zu optimieren. Am Beispiel des inversen Pendels, einem sehr instabilen Regelungssystem, wird dazu mit Hilfe der modellgetriebenen Entwicklung eine funkvernetzte, verteilte Regelung spezifiziert. Der aus der Spezifikation erzeugte Kode wird direkt auf den Sensorknoten ausgeführt und muß dazu performant und zuverlässig sein, um die Echtzeitanforderungen des Regelungssystems zu erfüllen, aber gleichzeitig so wenig Energie wie möglich zu verbrauchen. m die Zuverlässigkeit der verteilten Regelung zu gewährleisten ist eine deterministische kollisionsfreie Datenübertragung über das drahtlose Kommunikationsmedium erforderlich. Die Synchronisation ist eine weitere Voraussetzung zur Ermittlung eines konsistenten Systemzustands.
Verfasser*innenangaben: | Marc Krämer |
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URN: | urn:nbn:de:hbz:386-kluedo-35699 |
Betreuer*in: | Reinhard Gotzhein, Jens B. Schmitt |
Dokumentart: | Dissertation |
Sprache der Veröffentlichung: | Deutsch |
Datum der Veröffentlichung (online): | 11.07.2013 |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2013 |
Veröffentlichende Institution: | Technische Universität Kaiserslautern |
Titel verleihende Institution: | Technische Universität Kaiserslautern |
Datum der Annahme der Abschlussarbeit: | 23.04.2013 |
Datum der Publikation (Server): | 11.07.2013 |
Freies Schlagwort / Tag: | Energie; Imote2; Kommunikation; Regelung; SDL; Scheduling; inverses Pendel |
Seitenzahl: | V, 181 |
Fachbereiche / Organisatorische Einheiten: | Kaiserslautern - Fachbereich Informatik |
CCS-Klassifikation (Informatik): | B. Hardware |
D. Software | |
DDC-Sachgruppen: | 0 Allgemeines, Informatik, Informationswissenschaft / 004 Informatik |
6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und Maschinenbau | |
Lizenz (Deutsch): | Standard gemäß KLUEDO-Leitlinien vom 10.09.2012 |