El proyecto de investigación y desarrollo en Sistemas de Software Distribuido, abarca aspectos que van desde los fundamentos del desarrollo (Técnicas de Ingeniería de Requerimientos, Metodologías de Gestión y Desarrollo de Proyectos, Técnicas de Planificación, Métricas, Normas de Calidad, Web-Systems) hasta la concepción de aplicaciones específicas orientadas a los procesos industriales (Sistemas de Planeamiento de Producción, Control Industrial en tiempo real), procesos de E-government (Voto electrónico) y la aplicación de Tecnología Informática para Educación en ambientes distribuidos (Educación a Distancia, Software educativo específico, Educación basada en la WEB).
En particular el objetivo de este subproyecto es realizar investigación y desarrollo en temas relacionados con los Sistemas de Tiempo Real y los Sistemas Distribuidos de Tiempo real, estudiando soluciones a problemas concretos que involucren hardware y software.
En este contexto se trabaja en aspectos de la Ingeniería de Software de diferentes sistemas con inteligencia distribuida (computadoras, robots, teléfonos móviles).Eje: Ingeniería de software y base de datosRed de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

Boracchia, Marcos

De Vito, María Cecilia

Estrebou, César Armando

Osella Massa, Germán Leandro

Pasini, Ariel C.

Pesado, Patricia Mabel

Ramón, Hugo Dionisio

Spanish

El Servicio de Difusión de la Creación Intelectual

Sistemas de Tiempo Real y  
Sistemas Distribuidos de Tiempo Real 
 
P. Pesado(1,2), H. Ramón(1), M. Boracchia(1), A. Pasini(1), M.C. De Vito(1), G. Osella Massa(1), C. Estrebou(1) 
(1)Instituto de Investigación en Informática LIDI (III-LIDI) 
Facultad de Informática – UNLP 
(2) Comisión de Investigaciones Científicas de la Provincia de Buenos Aires (CIC)  
 
{ppesado, hramon, marcosb, apasini, cdevito, gosella, cesarest}@lidi.info.unlp.edu.ar 
 
1 CONTEXTO 
Esta línea de Investigación forma parte del 
Subproyecto “Sistemas de Software Distribuido. 
Aplicaciones” dentro del Proyecto “Sistemas de 
Software Distribuidos. Aplicaciones en procesos 
industriales, E-government y E-learning” del 
Instituto de Investigación en Informática LIDI. 
2 RESUMEN 
El proyecto de investigación y desarrollo en 
Sistemas de Software Distribuido, abarca aspectos 
que van desde los fundamentos del desarrollo 
(Técnicas de Ingeniería de Requerimientos, 
Metodologías de Gestión y Desarrollo de 
Proyectos, Técnicas de Planificación, Métricas, 
Normas de Calidad, Web-Systems) hasta la 
concepción de aplicaciones específicas orientadas a 
los procesos industriales (Sistemas de Planeamiento 
de Producción, Control Industrial en tiempo real), 
procesos de E-government (Voto electrónico) y la 
aplicación de Tecnología Informática para 
Educación en ambientes distribuidos (Educación a 
Distancia, Software educativo específico, 
Educación basada en la WEB).  
En particular el objetivo de este subproyecto es 
realizar investigación y desarrollo en temas 
relacionados con los Sistemas de Tiempo Real y los 
Sistemas Distribuidos de Tiempo real, estudiando 
soluciones a problemas concretos que involucren 
hardware y software. 
En este contexto se trabaja en aspectos de la 
Ingeniería de Software de diferentes sistemas con 
inteligencia distribuida (computadoras, robots, 
teléfonos móviles).   
 
 
Palabras claves: Informática – Sistemas de Tiempo 
Real - Sistemas Distribuidos de Tiempo Real – 
Ingeniería de Software - Procesos Industriales – 
Robótica- Sistemas móviles  
3 INTRODUCCION 
Un sistema distribuido consiste en un conjunto de 
computadoras autónomas conectadas por una red y 
con soporte de software distribuido. Permite que las 
computadoras coordinen sus actividades y 
compartan los recursos de hardware, software y 
datos, de manera tal que el usuario percibe una 
única facilidad de cómputo integrada aunque esta 
pueda estar implementada por varias máquinas en 
distintas ubicaciones [Cou01]. 
El desarrollo de sistemas distribuidos es una 
necesidad a partir de la utilización de redes de 
computadoras y de computadores personales de alta 
performance. 
Algunas ventajas del procesamiento distribuido 
son: 
• Mejora de la disponibilidad: la operación es 
factible en una configuración reducida cuando 
algunos nodos están temporalmente no 
disponibles.  
• Configuración más flexible: una aplicación 
puede configurarse de distintas maneras, 
seleccionando el número apropiado de nodos 
para una instancia dada.  
• Control y administración más localizada: un 
subsistema distribuido, ejecutando en su propio 
nodo, puede diseñarse para ser autónomo, de 
modo que puede ejecutar en relativa 
independencia de otros subsistemas en otros 
nodos. 
• Expansión incremental del sistema: si existe 
sobrecarga, el sistema puede expandirse 
agregando más nodos. 
• Costo reducido: con frecuencia una solución 
distribuida es más barata que una centralizada.  
• Balance de carga: en algunas aplicaciones la 
carga total del sistema puede ser compartida 
entre varios nodos. 
• Mejora en el tiempo de respuesta: los usuarios 
locales en nodos locales pueden obtener 
respuestas más rápidas a sus requerimientos. 
En particular un sistema distribuido de tiempo real 
debe interactuar con el mundo real, en puntos 
físicamente distantes y no necesariamente fijos, en 
períodos de tiempo que vienen determinados por el 
contexto o las restricciones de la especificación (en 
muchos casos a partir de una activación 
asincrónica).  
Algunas de las dificultades principales del 
desarrollo de software para sistemas  distribuidos 
de tiempo real son [Lev90]: 
? Modelizar condiciones de concurrencia y 
paralelismo. 
? Manejar las comunicaciones inter-procesos e 
inter-procesadores. 
? Tratamiento de señales en tiempo real. 
? Tratamiento de interrupciones y mensajes 
asincrónicos con diferente prioridad. 
? Detectar y controlar condiciones de falla, a 
nivel de software, de procesadores y de 
comunicaciones. Prever diferentes grados de 
recuperación del sistema. 
? Asegurar la confiabilidad de los datos y 
analizar su migración en condiciones de 
funcionamiento normal o de falla. 
? Organizar y despachar la atención de procesos, 
manejando las restricciones de tiempo 
especificadas. 
? Testear y poner a punto un sistema físicamente 
distribuido. 
 
Todas estas dificultades conducen a la utilidad de 
desarrollar herramientas de Ingeniería de Software 
orientadas a STR y SDTR, de modo de trabajar en 
la modelización, especificación y verificación del 
software considerando las restricciones temporales. 
Entre las aplicaciones, en este trabajo se mencionan 
áreas tales como Planeamiento de la Producción, 
Voto electrónico e E-Government y Control de 
desempeño deportivo en tiempo real. 
 
4 LINEAS DE INVESTIGACION 
Y DESARROLLO 
• Conceptos de procesamiento distribuido. 
Arquitecturas, comunicaciones y software. 
• Sistemas de Tiempo Real. Sistemas 
Distribuidos de Tiempo Real. 
• Tratamiento de señales en tiempo real. 
• Lenguajes y ambientes para procesamiento 
distribuido.  
• Ingeniería de Software: extensiones delas 
metodologías y herramientas  para sistemas 
distribuidos de tiempo real. 
• Herramientas de integración y mantenimiento 
de proyectos distribuidos. 
• Sistemas de Planeamiento de la producción 
industrial. 
• Sistemas de control de robots en tiempo real. 
Algoritmos colaborativos entre máquinas 
móviles. 
• Sistemas móviles con identificación segura en 
tiempo real. 
• E-government. Voto electrónico. 
 
5 RESULTADOS 
ESPERADOS/OBTENIDOS 
? Avanzar en la capacitación continua de los 
miembros de la línea de investigación. 
 
? Investigar y realizar desarrollos específicos  
sobre Sistemas Distribuidos de Tiempo Real, 
en particular Aplicaciones en control de robots. 
El objetivo general es el estudio orientado 
hacia la Ingeniería de Software de Sistemas 
Distribuidos, en particular, aquellos en los que 
los procesos se ejecutan en máquinas 
autónomas tales como los robots, con 
restricciones de tiempo real. Los temas 
involucrados se enfocan  en particular a 
herramientas de especificación y verificación 
de modelos de SDTR, con énfasis en los 
entornos  de simulación y derivación de código 
para conjuntos de robots que trabajen 
cooperativamente. El aporte principal se 
orienta al proyecto PAV 076 “Sistemas 
Inteligentes de apoyo a los Procesos 
Productivos” (Red formada por UNLP, UNSJ, 
UNS, UNSL, UTN-FRC, UNC, UCC, 
subsidiado por la Agencia Nacional de 
Promoción Científica y Tecnológica), donde 
interesa generar un entorno de software para el 
desarrollo de aplicaciones industriales multi-
robot. Asimismo se investiga la verificación de 
sistemas distribuidos a partir del método de 
comprobación de modelos. 
La comprobación de modelos produce 
contraejemplos a partir de los cuales se pueden 
analizar posibles errores en el diseño. Esto 
resulta interesante ya que detectar errores en 
etapas tempranas del desarrollo de un sistema 
se traduce en un importante ahorro de esfuerzo 
y recursos.  
Dos comprobadores de modelos comúnmente 
usados son SPIN [Hol97], [Hol03] y SMV 
[Mil92]. Se han estudiado estas herramientas 
explorando sus posibilidades en la verificación 
de propiedades en Modelos de Aplicaciones 
distribuidas. 
En particular se utilizará SPIN para simular y 
validar el comportamiento de Protocolos de 
Comunicación de Sistemas Distribuidos, 
(actualmente se está poniendo en práctica con 
Sistemas Peer-to-Peer descentralizados con 
protocolos como BitTorrent y Gnutella). 
  
? Planificación de la producción  
La planificación de la producción en la 
industria es un proceso complejo, que 
involucra diferentes subsistemas tales como 
Manejo de Stocks, Análisis de Componentes 
para la Producción, Máquinas en Planta, 
Ordenes de Pedido de Clientes, 
Planificación/Optimización de la Producción, 
Planes de Trabajo por períodos, Partes de 
Producción, Recursos Humanos en Planta, 
Clientes, Proveedores y Almacenes. 
La informatización e integración de 
información de las diferentes fuentes en un 
Sistema de Planeamiento de la Producción 
permite un perfeccionamiento y agilización en 
la toma de decisiones que resulta esencial en la 
productividad de las empresas. 
En particular para empresas PYME es un alto 
costo incorporar este tipo de sistema 
informático y la capacitación en su utilización, 
lo que resulta en un factor que afecta su 
productividad. 
Frecuentemente, la interacción en tiempo real 
de los sistemas de planeamiento con distintas 
máquinas/herramientas que producen 
información del proceso productivo crean la 
necesidad de un procesamiento con 
restricciones de tiempo duras. 
El III-LIDI participa del proyecto “Sistema 
integrado de Planeamiento de la Producción 
para PYMES” subsidiado por la CIC, cuyo 
objetivo es analizar un conjunto de modelos de 
planta con distintas características (mono y 
multimáquina, producción a pedido, por 
análisis de stock, por pronósticos de ventas, 
etc.) y desarrollar un sistema básico y 
parametrizable para resolverlo. 
También participa del Proyecto FONTAR 
“Desarrollo de herramientas digitales para 
mejorar las estructuras de la producción, 
control de la producción, carga de máquinas, 
abastecimiento de materias primas y servicios, 
trazabilidad, almacenamiento y distribución de 
Productos Terminados” para la Empresa 
GRAFEX (Fábrica de Tintas y Barnices), 
subsidiados por la Agencia Nacional de 
Promoción de Ciencia y Tecnología. Se trata de 
un sistema WEB que contempla la distribución 
geográfica de los lugares de producción (Villa 
Mercedes-San Luis y Buenos Aires) 
 
 
 
 
 
 
? E-government 
El E-government comprende las actividades 
tendientes a agilizar la gestión de la 
información, permitiendo un mayor control y 
auditabilidad de la misma.  La tendencia del 
Gobierno de nuestro país es modernizar los 
sistemas de información que en la mayoría de 
los casos se maneja en forma manual a través 
de expedientes impresos. 
Los sistemas de información de un gobierno 
poseen una serie de  características distintivas 
(por ejemplo, deben ser muy confiables, son 
sistemas distribuidos, deben dar respuestas en 
tiempo real, etc.) que hacen que no se puedan 
manejar como un sistema tradicional. 
El III-LIDI participa en el Proyecto "Servicios 
de E-government con verificación de 
Identidad" subsidiado por CIC-Telefónica. Uno 
de los aspectos centrales para la calidad y valor 
agregado de los servicios ofrecidos desde el 
gobierno (para empresas o individuos) es la 
verificación de la identidad. Tratándose de 
servicios vía internet a través de 
comunicaciones fijas y móviles, los 
componentes tecnológicos (hardware y 
software) manteniendo tiempos de respuestas 
razonables para un procesos en tiempo real, 
resultan críticos y requieren investigación y 
desarrollo. 
También se ha desarrollado un prototipo de urna 
electrónica (hardware y software) para elecciones 
nacionales en acuerdo con la empresa TESUR.  
 
? Software de Tiempo Real para 
Entrenamiento Deportivo 
El III-LIDI participa de un proyecto de desarrollo de 
software para entrenamiento deportivo con 
procesamiento en tiempo real de señales recogidas 
por sensores a partir de ejercicios realizados por los 
jugadores. El objetivo del ejercicio es completar un 
recorrido perimetral con pelota dominada en el 
menor tiempo posible.  El mismo es un camino 
delineado por marcas, las cuales deben ser 
transitadas en forma de zig-zag hasta llegar a la meta 
final. El jugador deberá realizar el recorrido 
accionando dichas marcas con la mano 
correspondiente.  A lo largo del recorrido existen 
semáforos que indicarán al jugador si debe realizar 
una pausa antes de continuar el ejercicio. El 
sistema permitirá registrar el momento en el 
que cada marca (o sensor infrarrojo) es 
accionada, tiempos parciales y el tiempo total 
requerido para completar el recorrido; 
activar/desactivar automáticamente los 
semáforos de acuerdo a las características del 
jugador y los tiempo logrados en los parciales; 
brindar un total control de configuración de 
manera visual sobre todos los aspectos del 
ejercicio (posición de los semáforos, marcas, 
sensores infrarrojos, zonas de bloques, etc); 
visualizar tanto numérica como visualmente el 
desarrollo del recorrido de cada jugador en 
tiempo real, pudiendo observar los tiempos 
logrados y las posiciones actuales de cada uno; 
almacenar en la base de datos la información 
de recorridos correspondiente, con el fin de 
generar un resumen histórico de la performance 
de los jugadores en el ejercicio, obtener 
información estadística sobre los mismos y 
generar gráficas comparativas. 
 
 
 
6. FORMACION DE RECURSOS 
HUMANOS 
Integrantes de esta línea de investigación dirigen 
una Tesis Doctoral, 1 Becario CIC y otro de la 
Agencia y 4 Becarios III-LIDI que están 
desarrollando sus Tesinas de Grado de Licenciatura 
en Informática. 
También se participa del dictado de cursos de 
Posgrado en la Facultad de Informática de la 
UNLP. 
Colaboran en este proyecto los pasantes alumnos: 
Nicolás Galdamez, Andrés Romero y Lucrecia 
Moralejo. 
7. BIBLIOGRAFIA 
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[Hol03] Holzmann, G.J., “The Spin Model 
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[Zha03] Zhao Y., Zhou W., Huang J, Yu S., "Self-
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Technology, 2003 Volume: 18 Issue: 4, pp. 434-
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Sistemas de tiempo real y sistemas distribuidos de tiempo real

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Sistemas de tiempo real y sistemas distribuidos de tiempo real

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