Simulation und Performancebewertung von kleinen auf P2P- und Stern-basierenden ZigBee-NetzwerkenDie Integration von drahtlosen Sensornetzwerken, die auf dem IEEE 802.15.4-Standard aufbauen, erweißt sich teilweise als sehr problematisch. Probleme für eine reibungslose Kommunikation sind vor allen die limitierten Hardware- und Energieressourcen, sowie starke Schwankungen der Umgebungscharakteristik. Dies erschwert eine hinreichend genaue Planung und Spezifikation von Netzwerkparametern wie Netzgröße, QoS, Datenrate, Netzlast, Bottlenecks, Energieverbrauch etc. Diese Vielzahl von Problemkriterien könnten durch eine Vorabsimulation eines äquivalent nachmodellierten Systems erfasst werden, den späteren Entwurf des egtl. Systems erleichtern und die genannten Probleme minimieren.
Modellbasierte Verteilung von Funktionskomponenten auf Struktur-/ SteuereinheitenDie Komplexität der eingebetteten komplexen Systeme in Farhzeugen, Flugzeugen, Maschinen, Datennetzwerken oder Industrieanlagen steigt enorm an. Einhergehend mit der Fülle an gewünschten Funktionen und dem daraus resultierenden stark erhöhten Ressourcenbedarf gelangt die dafür verwendete Hard- und Software nahezu an ihre technischen Leistungsgrenzen. Vor allem die facettenreiche Verschaltung der hardwarekomponenten erschwert oft die bestmögliche Verteilung der Softwarefunktionen auf die zugrunde liegende Architektur. Ein reibungsloser Ablauf des erstellten Gesamtsystems wird nur selten erreicht.
Anstatt auf herkömmliche Entwicklungstechniken zu setzen (langjährige Erfahrung, Trail and Error, Entwicklung aus dem Bauch heraus, ...), sollte ein standardisiertes Entwicklungs- und Optimierungsvorgehen genutzt werden, um das Systemverhalten vor dem egtl. Entwurf ausgiebig testen und bewerten zu können. Spezieller Gesichtspunkt ist hierbei die optimale Verteilung der Funktionskomponenten auf die passenden Struktureinheiten (auch Mapping genannt). Dies sollte immer unter der Betrachtung einer Vielzahl an Randbedingungen (Constrains) und Leistungsparametern erfolgen.
Als praktisches Beispiel wird die AUTOSAR-Entwicklung genutzt. Das darin spezifizierte standardisierte Vorgehen zur Entwicklung von Steuergeräten ist zum jetzigen Zeitpunkt nahezu final. Grundidee ist ein kleiner Verbund von Steuergeräten, die zuerst willkührlich mit Funktionen (Gurtsensor, Regensensor, Lichtsteuerung, ...etc.) und einmal optimal verteilt mit Funktionen auf den einzelnen Steuergeräten bestückt werden. Ein abschließender Vergleich sollte eine Verbesserung des Gesamtsystemverhaltens zeigen.
Hilfestellungen geben dabei Modellierung und Simulation komplexer, eingebetteter Systeme, sowie Optimierungsstrategien, Performance Estimation oder Design Space Exploration zur bestmöglichen Funktionsverteilung.
Die wesentlichen Fragestellungen sind:
- Existiert eine Mappingsstrategie, die das Gesamtsystemverhalten verbessert?
- Können die mannigfaltigen Constrains während einer Simulation komplett beachtet werden?
- Sind heuristische Verfahren für die Gesamtsystemoptimierung geeignet?
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