Aktuelle Anwendungen in Technik und Wirtschaft Echtzeit 2008

Fachtagung des GI/GMA-Fachausschusses Echtzeitsysteme (real-time) Boppard, 27. und 28. November 2008

Verlag	Springer-Verlag
Erscheinungsjahr	2010
Seitenanzahl	130 Seiten
ISBN	9783540853244
Format	PDF
Kopierschutz	DRM
Geräte	PC/MAC/eReader/Tablet
Preis	39,99 EUR

Mit seiner Jahrestagung 2008 bietet der Fachausschuss Echtzeitsysteme der Gesellschaft für Informatik (GI) und der Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Nutzern wie Herstellern ein Forum, auf dem neue Trends und Entwicklungen vorgestellt werden. Dieses Jahr liegt der Schwerpunkt bei aktuellen Anwendungen in Technik und Wirtschaft. Behandelt werden die Sachgebiete Bildverarbeitung und Multimedia, Logistik und Verkehr, Energiewirtschaft, Finanzwirtschaft, Ausbildung sowie Anwendungen und Forschung.

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort	5
Table of Contents	7
Echtzeiterkennung von befahrbaren Bereichen in urbaner Szenarien	9
1 Einleitung	9
2 Stand der Technik	10
3 Der Algorithmus für urbane Szenarien	13
4 Versuchsergebnisse	16
5 Zusammenfassung	17
Literaturverzeichnis	18
Berührungslose Winkelbestimmung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger	19
1 Einleitung	19
2 Grundlagen für die Entwicklung eines Einknickkelsensors	20
3 Winkelbestimmung für Fahrzeuge mit Starrdeichselanhanger	21
4 Winkelbestiimung für Fahrzeuge mit Sattelanhänger	24
5 Zusammenfassung und Ausblick	28
Literaturverzeichnis	28
Von eingebetteten Systemen zu Cyber-Physical Systems *	29
1 Einleitung	29
1.1 Neue Perspektiven für Echtzeisystem-Forschung	29
1.2 Probleme mit traditionellen Ansätzen	30
1.3 Der Übergang zu Cyber-Physical Systems	30
1.4 Eigene und fremde Vorarbeiten	31
2 Verteilte Agentenverhanglungen in DEZENT	31
2.1 Das Grundmodell	31
2.2 Der Basisalgorithmus	32
2.3 Erweiterungen des Modells und der Algorithmen	34
3 Kurzfristige Lastspitzen und Spannungseinbrüche	34
3.1 Bedingte Euzeuger und Verbraucher	34
3.2 Bedingte Kunden	35
3.3 Ausgleichsalgorithmus	35
4 Simulationsstudien	36
5 Diskussion und Ausblick	37
Literaturverzeichnis	38
Eine Plattform für die studentische Ausbildung im Echtzeit-und Feldbusbereich	39
1 Einleitung	39
2 Beschreibung der Baugruppe	39
2.1 Die verwendete Hardware	40
3 Die verwendete Software	42
4 Beispielhafte Aufgabenstellungen	43
4.1 Echtzeit: Prioritäten und Einplanungen verschiedener Beispieltasks	43
4.2 Regelungstecknik: Realisierung eines Softwarereglers mit Regelstrecke	44
4.3 Feldbus: Baugruppenübergreifende Kommunikation mit CAN	45
4.4 Kommunikationstechnik: Socketprogrammierung für Datenaustausch über Netzwerk	46
Literaturverzeichnis	47
HignTecBot Ein Roboter-Baukastensystem zur Unterstützung der Informatik-Lehre an Hochschulen	49
1 Einleitung	49
2 Das Projekt HignTecBot	50
3 Einsatz in der Lehre	51
4 Technologien	52
5 Aufbau des HighTecBot	53
6 Programmierung einer Echtzeitumgebung	54
7 Anwendungsbeispiele	55
7.1 Webinterface	55
7.2 Lichttaster	57
8 Fazit	58
Literaturverzeichnis	58
Einsatz einer Echtzeit-Publish/Subscribe-Kommunikation für die Teleoperation mobiler Roboter	59
1 Einleitung	59
2 Szenario	60
2.1 Roboter	60
2.2 Umgebung	61
3 Software-Architektur	62
3.1 Generic Event API	62
3.2 Drahtloses Mesh-Netzwerk	63
3.3 Inhaltsbasierte Kommunikation	64
3.4 Applikationsschicht	65
3.5 Beispielapplikationen	67
4 Fazit und Ausblick	68
Literaturverzeichnis	68
Improving IEEE 802.15.4 for Low-Latency Energy-Efficient Industrial Applications	69
1 Introduction	69
1.1 An Industrial Case Study	70
1.2 Related Work	70
2 Overview of IEEE 802.15.4	71
3 Analytical Worst Case Estimation	72
3.1 Standard Protocol Behavior	72
3.2 Limitation Analysis	73
3.3 Removal of Limitations	74
4 Low-Latency Protocol	75
4.1 TDMA-based Superframe Structure	75
4.2 Data Frame Format Without MAC Header	76
4.3 Performance Analysis	77
5 Conclusion	78
References	78
Virtualisierung im Echtzeitberich	79
1 Einführung	79
2 Virtualisierung in Echtzeitsystemen	80
3 Anwendungsfälle	80
4 Ziele verschiedener Virtualisierungsansätze	81
5 Multicore-Technologie	82
6 Virtualisierung und Echtzeiteigenschaften	82
6.1 Virtualisierung durch Code-Analyse	82
6.2 Virtualisierung mit Hardware -Unterstützung	82
6.3 Speicherschutz	83
6.4 Emulation	83
6.5 Nativer Hardwarezugriff	83
7 Virtualisierungsänsatze für die Echtzeitvirtualishierung	84
7.1 Microkernel als Hypervisor	84
7.2 Mikrokernel als Echtzeitbetriebssystem	84
7.3 Nativer Ansatz auf x86 Mehr-Prozessor0Systemen	85
8 Der Real-Time Hypervisor im Detail	85
8.1 Modifikation des Betriebssystems	85
8.2 Zuordnung von physikalischen Geraten	86
8.3 Speicherverwaltung	87
8.4 Bootvorgang	87
9 Einschränkunger der Echtzeivirtualisierung	87
10 Zusammenfassung	88
Literaturverzeichnis	88
Fehlertoleranzanalyse des FlexRay Startup-Prozesses	89
1 Einleitung	89
1.1 Das Flexray Kommunikationssystem	90
1.2 Wakeup und Startup	91
2 Model Checking via DT-SPIN	94
3 Experimente	94
3.1 Wakeup	95
3.2 Startup	95
4 Zusammenfassung	97
Literaturverzeichnis	97
Konzeption und Entwichlung eines echtzeitfähigen Lastgenerators für Multimedia- Verkehrsströme in IP-basierten Rechnernetzen	99
1 Motivation	99
2 Eine formale Methode zur Lastpezifikation	100
3 Entwurt für einen echtzeitfähigen Lastgenerator	102
3.1 Generator abstrakter Auftrage GAR	104
3.2 Der Adapter	105
3.3 Synchronisation zwischen dem Generator und dem Adapter	106
4 Realisierung und Validierung des Entwurfs	107
Literaturverzeichnis	108
Dynamische Verwaltung Virtuellen Speichers für echtzeisysteme	109
1 Einleitung	109
2 Dynamische Verwaltung virtuellen Speichers	111
2.1 Verwendete Datenstrukturen	112
2.2 Virtuelle Speicherverwaltung	114
2.3 Kompakte Repräsentation der Datenstrukturen	115
3 Speicherverwaltung für beliebige Speichergrößen	115
4 Experimente	116
4.1 Simulationsumgebung	116
4.2 Ergebnisse	116
5 Fazit und weiterführende Arbeiten	117
Literaturverzeichnis	118
WCET- Analyseverfahren in der automobilen Sortwareentwicklung	119
1 Einleitung	119
2 Verwandte Arbeiten	120
3 Systembeschriebung und Bewertungskriterien	120
3.1 Systembeschriebung	120
3.2 Bewertungskriterien	121
4 WCET-Analyseverfahren	122
4.1 Sortwarebasierte Aufeichnung der Ausführungszeiten	122
4.2 Hardwarebasierte Aufzeichnung der Ausführungszeiten	123
4.3 Statische WCET-Analyse mit aiT	124
4.4 Tessy	125
5 Diskussion	126
6 Zusammenfassung und Ausblick	127
Literaturverzeichnis	128
Echtzeitrechnerarchitektur mit exakt vorhersehbarer Befehlsverarbeitung	129
1 Einleitung	129
2 Störfaktoren vorhersehbarer Hefehlsverarbeitung	130
3 Echtweitrechnerarchitektur mit exakt vorhersehbarer Befehlsverarbeitung	131
4 Zweistufige Leistungsabsenkung	137
Literaturverzeichnis	138

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