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Aktuelle Anwendungen in Technik und Wirtschaft Echtzeit 2008

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

VerlagSpringer-Verlag
Erscheinungsjahr2010
Seitenanzahl130 Seiten
ISBN9783540853244
FormatPDF
KopierschutzDRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis39,99 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
Vorwort5
Table of Contents7
Echtzeiterkennung von befahrbaren Bereichen in urbaner Szenarien9
1 Einleitung9
2 Stand der Technik10
3 Der Algorithmus für urbane Szenarien13
4 Versuchsergebnisse16
5 Zusammenfassung17
Literaturverzeichnis18
Berührungslose Winkelbestimmung zwischen Zugfahrzeug und Anhänger19
1 Einleitung19
2 Grundlagen für die Entwicklung eines Einknickkelsensors20
3 Winkelbestimmung für Fahrzeuge mit Starrdeichselanhanger21
4 Winkelbestiimung für Fahrzeuge mit Sattelanhänger24
5 Zusammenfassung und Ausblick28
Literaturverzeichnis28
Von eingebetteten Systemen zu Cyber-Physical Systems *29
1 Einleitung29
1.1 Neue Perspektiven für Echtzeisystem-Forschung29
1.2 Probleme mit traditionellen Ansätzen30
1.3 Der Übergang zu Cyber-Physical Systems30
1.4 Eigene und fremde Vorarbeiten31
2 Verteilte Agentenverhanglungen in DEZENT31
2.1 Das Grundmodell31
2.2 Der Basisalgorithmus32
2.3 Erweiterungen des Modells und der Algorithmen34
3 Kurzfristige Lastspitzen und Spannungseinbrüche34
3.1 Bedingte Euzeuger und Verbraucher34
3.2 Bedingte Kunden35
3.3 Ausgleichsalgorithmus35
4 Simulationsstudien36
5 Diskussion und Ausblick37
Literaturverzeichnis38
Eine Plattform für die studentische Ausbildung im Echtzeit-und Feldbusbereich39
1 Einleitung39
2 Beschreibung der Baugruppe39
2.1 Die verwendete Hardware40
3 Die verwendete Software42
4 Beispielhafte Aufgabenstellungen43
4.1 Echtzeit: Prioritäten und Einplanungen verschiedener Beispieltasks43
4.2 Regelungstecknik: Realisierung eines Softwarereglers mit Regelstrecke44
4.3 Feldbus: Baugruppenübergreifende Kommunikation mit CAN45
4.4 Kommunikationstechnik: Socketprogrammierung für Datenaustausch über Netzwerk46
Literaturverzeichnis47
HignTecBot Ein Roboter-Baukastensystem zur Unterstützung der Informatik-Lehre an Hochschulen49
1 Einleitung49
2 Das Projekt HignTecBot50
3 Einsatz in der Lehre51
4 Technologien52
5 Aufbau des HighTecBot53
6 Programmierung einer Echtzeitumgebung54
7 Anwendungsbeispiele55
7.1 Webinterface55
7.2 Lichttaster57
8 Fazit58
Literaturverzeichnis58
Einsatz einer Echtzeit-Publish/Subscribe-Kommunikation für die Teleoperation mobiler Roboter59
1 Einleitung59
2 Szenario60
2.1 Roboter60
2.2 Umgebung61
3 Software-Architektur62
3.1 Generic Event API62
3.2 Drahtloses Mesh-Netzwerk63
3.3 Inhaltsbasierte Kommunikation64
3.4 Applikationsschicht65
3.5 Beispielapplikationen67
4 Fazit und Ausblick68
Literaturverzeichnis68
Improving IEEE 802.15.4 for Low-Latency Energy-Efficient Industrial Applications69
1 Introduction69
1.1 An Industrial Case Study70
1.2 Related Work70
2 Overview of IEEE 802.15.471
3 Analytical Worst Case Estimation72
3.1 Standard Protocol Behavior72
3.2 Limitation Analysis73
3.3 Removal of Limitations74
4 Low-Latency Protocol75
4.1 TDMA-based Superframe Structure75
4.2 Data Frame Format Without MAC Header76
4.3 Performance Analysis77
5 Conclusion78
References78
Virtualisierung im Echtzeitberich79
1 Einführung79
2 Virtualisierung in Echtzeitsystemen80
3 Anwendungsfälle80
4 Ziele verschiedener Virtualisierungsansätze81
5 Multicore-Technologie82
6 Virtualisierung und Echtzeiteigenschaften82
6.1 Virtualisierung durch Code-Analyse82
6.2 Virtualisierung mit Hardware -Unterstützung82
6.3 Speicherschutz83
6.4 Emulation83
6.5 Nativer Hardwarezugriff83
7 Virtualisierungsänsatze für die Echtzeitvirtualishierung84
7.1 Microkernel als Hypervisor84
7.2 Mikrokernel als Echtzeitbetriebssystem84
7.3 Nativer Ansatz auf x86 Mehr-Prozessor0Systemen85
8 Der Real-Time Hypervisor im Detail85
8.1 Modifikation des Betriebssystems85
8.2 Zuordnung von physikalischen Geraten86
8.3 Speicherverwaltung87
8.4 Bootvorgang87
9 Einschränkunger der Echtzeivirtualisierung87
10 Zusammenfassung88
Literaturverzeichnis88
Fehlertoleranzanalyse des FlexRay Startup-Prozesses89
1 Einleitung89
1.1 Das Flexray Kommunikationssystem90
1.2 Wakeup und Startup91
2 Model Checking via DT-SPIN94
3 Experimente94
3.1 Wakeup95
3.2 Startup95
4 Zusammenfassung97
Literaturverzeichnis97
Konzeption und Entwichlung eines echtzeitfähigen Lastgenerators für Multimedia- Verkehrsströme in IP-basierten Rechnernetzen99
1 Motivation99
2 Eine formale Methode zur Lastpezifikation100
3 Entwurt für einen echtzeitfähigen Lastgenerator102
3.1 Generator abstrakter Auftrage GAR104
3.2 Der Adapter105
3.3 Synchronisation zwischen dem Generator und dem Adapter106
4 Realisierung und Validierung des Entwurfs107
Literaturverzeichnis108
Dynamische Verwaltung Virtuellen Speichers für echtzeisysteme109
1 Einleitung109
2 Dynamische Verwaltung virtuellen Speichers111
2.1 Verwendete Datenstrukturen112
2.2 Virtuelle Speicherverwaltung114
2.3 Kompakte Repräsentation der Datenstrukturen115
3 Speicherverwaltung für beliebige Speichergrößen115
4 Experimente116
4.1 Simulationsumgebung116
4.2 Ergebnisse116
5 Fazit und weiterführende Arbeiten117
Literaturverzeichnis118
WCET- Analyseverfahren in der automobilen Sortwareentwicklung119
1 Einleitung119
2 Verwandte Arbeiten120
3 Systembeschriebung und Bewertungskriterien120
3.1 Systembeschriebung120
3.2 Bewertungskriterien121
4 WCET-Analyseverfahren122
4.1 Sortwarebasierte Aufeichnung der Ausführungszeiten122
4.2 Hardwarebasierte Aufzeichnung der Ausführungszeiten123
4.3 Statische WCET-Analyse mit aiT124
4.4 Tessy125
5 Diskussion126
6 Zusammenfassung und Ausblick127
Literaturverzeichnis128
Echtzeitrechnerarchitektur mit exakt vorhersehbarer Befehlsverarbeitung129
1 Einleitung129
2 Störfaktoren vorhersehbarer Hefehlsverarbeitung130
3 Echtweitrechnerarchitektur mit exakt vorhersehbarer Befehlsverarbeitung131
4 Zweistufige Leistungsabsenkung137
Literaturverzeichnis138

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