Electric Circuit- and Wiring Harness-Aware Behavioral Simulation of Model-Based E/E-Architectures at System Level

To cope with the rising complexity of automotive electric/electronic architectures (EEA), model-based development at system level is well-established and typically realized in architecture description languages (ADLs) and high-level tools. In this paper, we extend a previously developed approach for automated cross-domain simulation synthesis of model-based EEA descriptions enabling system-level evaluation by a behavioral specification layer. The key contributions of this work are modeling extensions applied to a state-of-the-art EEA ADL to refine specified behavior during synthesis with electric circuits including wiring harness details modeled at the hardware layer. Preliminary experiments show that the novel combination of quantization- and SPICE-based synthesized circuit simulation, conducted in a discrete-event manner and applied to a buck converter, a typical device in an automotive EEA, increases simulation efficiency up to a factor of 2.0 compared to other state-of-the-art tools while preserving accuracy. Finally, another example EEA hardware network, modeling the dynamic current consumption of an Electric Power Steering actuator, applied to a realistic vehicle topology model demonstrates the impact of wiring harness refinements

Program Analysis of Commodity IoT Applications for Security and Privacy: Challenges and Opportunities

Recent advances in Internet of Things (IoT) have enabled myriad domains such as smart homes, personal monitoring devices, and enhanced manufacturing. IoT is now pervasive---new applications are being used in nearly every conceivable environment, which leads to the adoption of device-based interaction and automation. However, IoT has also raised issues about the security and privacy of these digitally augmented spaces. Program analysis is crucial in identifying those issues, yet the application and scope of program analysis in IoT remains largely unexplored by the technical community. In this paper, we study privacy and security issues in IoT that require program-analysis techniques with an emphasis on identified attacks against these systems and defenses implemented so far. Based on a study of five IoT programming platforms, we identify the key insights that result from research efforts in both the program analysis and security communities and relate the efficacy of program-analysis techniques to security and privacy issues. We conclude by studying recent IoT analysis systems and exploring their implementations. Through these explorations, we highlight key challenges and opportunities in calibrating for the environments in which IoT systems will be used.Comment: syntax and grammar error are fixed, and IoT platforms are updated to match with the submissio

Integrierte modell- und simulationsbasierte Entwicklung zur dynamischen Bewertung automobiler Elektrik/Elektronik-Architekturen

Die Automobilbranche befindet sich seit einigen Jahren im Wandel. Trends wie autonomes Fahren, Konnektivität, smarte Mobilität sowie die Elektrifizierung führen zu einer drastischen Erhöhung der Fahrzeugkomplexität. Diese Komplexität muss durch die zugrunde liegende Elektrik/Elektronik-Architektur (E/E-Architektur) beherrscht werden und ruft unmittelbare neue Herausforderungen an den Entwicklungsprozess hervor. Design-Entscheidungen der E/E-Architektur haben maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von Fahrzeugfunktionen und umgekehrt. Daher müssen sie möglichst frühzeitig analysiert und evaluiert werden, um kostspielige Fehlerkorrekturen in späten Entwicklungsphasen zu minimieren. Eine frühzeitige Einbindung von Simulationsmethoden ist dabei zentral. Die modellbasierte Architekturentwicklung und Simulation sind jedoch weitestgehend getrennt voneinander laufende Prozesse. Dies erschwert eine effiziente Analyse sowie Bewertung der bidirektionalen Abhängigkeiten zwischen Architektur und Verhalten. Um diese Schwächen zu adressieren, wird in dieser Arbeit eine integrierte Methodik zur modell- und simulationsbasierten Entwicklung von E/E-Architekturen vorgestellt, die sich in drei Teile gliedert. Es werden zunächst neue Methoden zur architekturzentrierten Verhaltensmodellierung eingeführt. Eine nachfolgende Synthese generiert daraus ein Simulationsmodell, welches automatisiert mehrere Abstraktionsebenen der E/E-Architektur miteinander verknüpft und so zu einer ganzheitlichen Betrachtung beiträgt. Mithilfe des integrierten Ansatzes wird zusätzlich ein Konzept entwickelt, das es gestattet, mehrere Architekturvarianten automatisiert bzgl. statischen und dynamischen Metriken gegenüberzustellen. Die Konzepte werden in das in der Automobilindustrie etablierte E/E-Architekturwerkzeug PREEvision® integriert, umgesetzt und anhand mehrerer Anwendungsfälle evaluiert