Using SOA in Critical-Embedded Systems

Rodrigues, Douglas; Pires, Rayner de Melo; Estrella, Júlio Cézar; Marconato, Emerson Alberto; Trindade, Onofre; Branco, Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo

doi:10.1109/ithings/cpscom.2011.127

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“…The MOSA (Mission-Oriented Sensor Array) [2], in turn, is a concept of sensors arrangement capable of performing a specific mission. The sensors to be used are determined according to the mission characteristics.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Validating Knowledge-Based Framework through Mission-Oriented Sensors Array and Smart Sensor Protocol

Rodrigues

Pires

Branco

2015

J. Phys.: Conf. Ser.

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Section: Introductionmentioning

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Validating Knowledge-Based Framework through Mission-Oriented Sensors Array and Smart Sensor Protocol

Rodrigues

Pires

Branco

2015

J. Phys.: Conf. Ser.

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“…Por questões como segurança e usabilidade, o desempenho em tempo real é quase obrigatório e deve ser garantido sob qualquer circunstância. Por outro lado, podem quase sempre ser segregados em seção de alta criticidade e seção de baixa criticidade (Rodrigues et al, 2011b), permitindo uma maior flexibilidade na implementação de códigos para esses sistemas.…”

Section: Veículos Aéreos Não Tripuladosunclassified

“…Afim de propor uma compreensão mais ampla das partes componentes de um Sistema de VANT, um modelo de referência foi proposto no trabalho (Rodrigues et al, 2011b), ilustrado pela Figura 3.3.…”

Section: Veículos Aéreos Não Tripuladosunclassified

“…O relacionamento e os princípios de projeto dos componentes, funções e interface estabelecidas entre subsistemas também podem ser definidos por uma arquitetura. (Rodrigues et al, 2011b)) lado, um modelo de referência para uma arquitetura é uma arquitetura onde as entidades, relacionamentos e unidades de informação envolvidos nas interações entre e dentro de um dado subsistema são definidos e modelados. Em resumo, é um modelo que incorpora o objetivo básico ou a ideia do sistema e pode ser considerado como uma referência para várias finalidades.…”

Section: Veículos Aéreos Não Tripuladosunclassified

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Desenvolvimento de um mecanismo plug-and-play para o arranjo inteligente de sensores em sistemas aéreos não tripulados

Pires¹

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ResumoO uso de aeronaves não tripuladas (VANTs) tem crescido substancialmente nos últimos anos, tanto no campo militar quanto no civil. Roadmaps preveem que em um futuro próximo essas aeronaves compartilhem o espaço aéreo com aeronaves convencionais, exigindo novas arquiteturas de sistemas embarcados que possam garantir uma operação coordenada e segura desses robôs. A maior parte das suas missões baseia-se fortemente em um conjunto de sensores transportados pela aeronave como parte da payload da missão. Contudo, não é trivial a integração de diferentes missões em diferentes aeronaves, visto que ainda não há uma padronização para a comunicação nesses robôs. Para possibilitar essa associação foi proposto neste trabalho a criação de um middleware. Para que se pudesse entender sobre a área de conhecimento dos VANTs realizou-se uma pesquisa sobre esses veículos e suas aplicações e então um protocolo chamado Smart Sensor Protocol (SSP) foi modelado, utilizando-se de técnicas formais para isso. O comportamento do protocolo está modelado com diagrama de estados, seguindo uma gramática escrita utilizando a forma BNF. Este modelo foi verificado com a ferramenta UPPAAL e sua implementação testada em placas Arduino. Os resultados dos testes mostraram que o modelo é viável para o ambiente de embarcados críticos visto que ele provê as funcionalidades necessárias neste cenário sem acrescentar um overhead na comunicação.i Abstract U NMANNED Aerial Vehicles applications have grown substantially in recent years, both in military and civil fields. Roadmaps predict that in the near future these aircrafts will share the airspace with the conventional planes, requiring new architectures for embedded systems which may ensure a coordinated and safe operation. Most of its tasks are mainly based on a set of sensors carried by the aircraft as part of its payload. However, it is not trivial to integrate different missions in different aircraft plataforms, since there is no standardization for communication in such robots yet. To enable this type of association it was proposed in this master's project the designing of a middleware. It has been carried out a bibliographic review to find out the state-of-the-art in such field, including the specific applications in UAVs, and then a protocol has been modeled following formal techniques. This protocol is called Smart Sensor Protocol (SSP). The SSP's behavior was modeled through state diagrams according to a grammar described using BNF form. This model was verified with the UPPAAL tool and its implementation was run and tested on Arduino boards. The test results pointed out that the model is feasible for critical embedded environments since it provides the necessary functionality in this scenario without addition of an overhead in its communication.iii

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“…As a consequence, both industry and academia have focused their attention on the architectural design of these systems. Studies in the literature have described several architectural assets for guiding the development of robotic system, including reference models (Pires et al, 2011;Rodrigues et al, 2011), reference architectures (Albus, 2002;Clark, 2005;Hayes-Roth et al, 1995;Ortiz et al, 2005;Peters et al, 2000;Weyns and Holvoet, 2006), and design patterns (Fryer et al, 1997). These assets are commonly used with the support of different development approaches, as SPLs (Braga et al, 2011(Braga et al, , 2012aBRICS, 2015), Model-Driven Engineer-ing (MDE) (Iborra et al, 2009;Schlegel et al, 2010), and Component-Based Software Engineering (CBSE) (BRICS, 2015;Iborra et al, 2009).…”

Section: Architectural Design Of Robotic Systemsmentioning

confidence: 99%

Projeto arquitetural de sistemas robóticos orientados a serviços

Oliveira¹

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The ICMC/USP and its employees for the efficiency and continuous support. All teachers and professors that contributed to my education. Fundação de Amparoà Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) (grant 2011/06022-0) for financially supporting this doctoral project and Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) (grant 239981/2012-0) for funding the time I spent abroad. Agradecimentos Eu não seria capaz de concluir essa tese sem as direções dadas pelos meus orientadores, a ajuda de amigos e colegas, bem como o apoio da minha família. Em particular, eu gostaria de agradecer: A professora Elisa Yumi Nakagawa, pelo conhecimento, paciência e confiança na orientação deste trabalho. Vocêé um exemplo de gentileza e comprometimento. Ao professor Flavio Oquendo, da Université de Bretagne-Sud (UBS), França, pelo seu conhecimento e preciosas orientações durante a condução deste trabalho, bem como a Andressa pela recepção cordial em Vannes e o apoio durante minha visita. A minha mãe, Rosa Maria Bueno, por sua devoção a minha educação e constante amor. Esse trabalho tambémé seu. Ao meu amor, Juliana, pela compreensão e por me inspirar todos os dias. Essa teseé dedicada a você! A minha família, pelo pensamento positivo e palavras de encorajamento. Em especial,

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Using SOA in Critical-Embedded Systems

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Validating Knowledge-Based Framework through Mission-Oriented Sensors Array and Smart Sensor Protocol

Validating Knowledge-Based Framework through Mission-Oriented Sensors Array and Smart Sensor Protocol

Desenvolvimento de um mecanismo plug-and-play para o arranjo inteligente de sensores em sistemas aéreos não tripulados

Projeto arquitetural de sistemas robóticos orientados a serviços

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