Development of Reconfigurable Distributed Embedded Systems with a Model-Driven Approach

International audienceIn this paper, we propose a model-driven approach allowing to build reconfigurable distributed real-time embedded (DRE) systems. The constant growth of the complexity and the required autonomy of embedded software systems management give the dynamic reconfiguration a big importance. New challenges to apply the dynamic reconfiguration at model level as well as runtime support level are required. In this direction, the development of reconfigurable DRE systems according to traditional processes is not applicable. New methods are required to build and to supply reconfigurable embedded software architectures. In this context, we propose an model-driven engineering based approach that enables to design reconfigurable DRE systems with execution framework support. This approach leads the designer to specify step by step his/her system from a model to another one more refined until the targeted model is reached. This targeted model is related to a specific platform leading to the generation of the most part of the system implementation. We also develop a new middleware that supports reconfigurable DRE systems

Plataforma de gestión para aplicaciones IIoT con requisitos de calidad de servicio

El contenido de los capítulos 3, 4, 5 y 6 está sujeto a confidencialidad. 82 p.La Internet Industrial de las Cosas (IIoT) plantea una serie de retos tecnológicos que suponen la motivación de esta tesis. Por una parte es necesario gestionar aplicaciones geográficamente distribuidas y muy heterogéneas en cuanto a plataformas hardware, redes y protocolos de comunicación. Por otra parte, la naturaleza de las aplicaciones es intrínsecamente dinámica, y por tanto requiere de soporte para la reconfiguración dinámica y autónoma de los sistemas. Finalmente, existen una serie de requisitos no funcionales que son claves desde un enfoque industrial y que contemplan aspectos tales como la calidad de servicio, la tolerancia a fallos o la seguridad funcional.En este contexto, desde la perspectiva de la ingeniería del software y con el objetivo de facilitar el desarrollo y soporte de aplicaciones IIoT, se ha concebido una plataforma de gestión de aplicaciones distribuidas basadas en componentes, que soporta la reconfiguración dinámica y autónoma de las mismas en base a criterios de optimización de los recursos y de calidad de servicio. La plataforma soporta una serie de paradigmas de comunicación y modelos de ejecución que abarcan una amplia tipología de aplicaciones. Para su validación, se ha diseñado y desarrollado un demostrador en el campo de los almacenes automatizados

Plataforma de gestión para aplicaciones IIoT con requisitos de calidad de servicio

El contenido de los capítulos 3, 4, 5 y 6 está sujeto a confidencialidad. 82 p.La Internet Industrial de las Cosas (IIoT) plantea una serie de retos tecnológicos que suponen la motivación de esta tesis. Por una parte es necesario gestionar aplicaciones geográficamente distribuidas y muy heterogéneas en cuanto a plataformas hardware, redes y protocolos de comunicación. Por otra parte, la naturaleza de las aplicaciones es intrínsecamente dinámica, y por tanto requiere de soporte para la reconfiguración dinámica y autónoma de los sistemas. Finalmente, existen una serie de requisitos no funcionales que son claves desde un enfoque industrial y que contemplan aspectos tales como la calidad de servicio, la tolerancia a fallos o la seguridad funcional.En este contexto, desde la perspectiva de la ingeniería del software y con el objetivo de facilitar el desarrollo y soporte de aplicaciones IIoT, se ha concebido una plataforma de gestión de aplicaciones distribuidas basadas en componentes, que soporta la reconfiguración dinámica y autónoma de las mismas en base a criterios de optimización de los recursos y de calidad de servicio. La plataforma soporta una serie de paradigmas de comunicación y modelos de ejecución que abarcan una amplia tipología de aplicaciones. Para su validación, se ha diseñado y desarrollado un demostrador en el campo de los almacenes automatizados

Dependability modeling and evaluation – From AADL to stochastic Petri nets

Conduire des analyses de sûreté de fonctionnement conjointement avec d'autres analyses au niveau architectural permet à la fois de prédire les effets des décisions architecturales sur la sûreté de fonctionnement du système et de faire des compromis. Par conséquent, les industriels et les universitaires se concentrent sur la définition d'approches d'ingénierie guidées par des modèles (MDE) et sur l'intégration de diverses analyses dans le processus de développement. AADL (Architecture Analysis and Design Language) a prouvé son aptitude pour la modélisation d'architectures et ce langage est actuellement jugé efficace par les industriels dans de telles approches. Notre contribution est un cadre de modélisation permettant la génération de modèles analytiques de sûreté de fonctionnement à partir de modèles AADL dans l‘objectif de faciliter l'évaluation de mesures de sûreté de fonctionnement comme la fiabilité et la disponibilité. Nous proposons une approche itérative de modélisation. Dans ce contexte, nous fournissons un ensemble de sous-modèles génériques réutilisables pour des architectures tolérantes aux fautes. Le modèle AADL de sûreté de fonctionnement est transformé en un RdPSG (Réseau de Petri Stochastique Généralisé) en appliquant des règles de transformation de modèle. Nous avons implémenté un outil de transformation automatique. Le RdPSG résultant peut être traité par des outils existants pour obtenir des mesures de sûreté de fonctionnement. L'approche est illustrée sur un ensemble du Système Informatique Français de Contrôle de Trafic Aérien. ABSTRACT : Performing dependability evaluation along with other analyses at architectural level allows both predicting the effects of architectural decisions on the dependability of a system and making tradeoffs. Thus, both industry and academia focus on defining model driven engineering (MDE) approaches and on integrating several analyses in the development process. AADL (Architecture Analysis and Design Language) has proved to be efficient for architectural modeling and is considered by industry in the context presented above. Our contribution is a modeling framework allowing the generation of dependability-oriented analytical models from AADL models, to facilitate the evaluation of dependability measures, such as reliability or availability. We propose an iterative approach for system dependability modeling using AADL. In this context, we also provide a set of reusable modeling patterns for fault tolerant architectures. The AADL dependability model is transformed into a GSPN (Generalized Stochastic Petri Net) by applying model transformation rules. We have implemented an automatic model transformation tool. The resulting GSPN can be processed by existing tools to obtain dependability measures. The modeling approach is illustrated on a subsystem of the French Air trafic Control System

Cross-Device Taxonomy:Survey, Opportunities and Challenges of Interactions Spanning Across Multiple Devices

Designing interfaces or applications that move beyond the bounds of a single device screen enables new ways to engage with digital content. Research addressing the opportunities and challenges of interactions with multiple devices in concert is of continued focus in HCI research. To inform the future research agenda of this field, we contribute an analysis and taxonomy of a corpus of 510 papers in the cross- device computing domain. For both new and experienced researchers in the field we provide: an overview, historic trends and unified terminology of cross-device research; discussion of major and under-explored application areas; mapping of enabling technologies; synthesis of key interaction techniques spanning across multiple devices; and review of common evaluation strategies. We close with a discussion of open issues. Our taxonomy aims to create a unified terminology and common understanding for researchers in order to facilitate and stimulate future cross-device research