EmbEDDED SySTEmS - I3E

68
Architekturen & Methoden
Architekturen &
Plattformen
Es werden architektonische Konzepte benötigt,
um die Fähigkeit eines Systems zu gewährleisten,
trotz des Auftretens von vorübergehenden und permanenten
Hardwarefehlern, Designfehlern, ungenauen
Spezifikationen und versehentlichen Betriebsfehlern
und Störungen ein angemessenes Leistungsniveau
zu liefern. Ein System muss widerstandsfähig
und belastbar sein, vor allem im Hinblick auf
unvorhersehbare Verhaltensweisen der Systemumgebung
oder der untergeordneten Systeme. Falls nun ein
solches unvorhergesehenes Ereignis eintritt, sollte das
System weiterhin eine sinnvolle Verhaltensweise an
den Tag legen und nicht vollständig unvorhersehbar
reagieren. Fehlerbehandlung, Fehlereingrenzung und
die Ausblendung von Fehlern sind geeignete Strategien,
um dieses Ziel zu erreichen.
Designmethoden & Tools
Designmethoden und Tools sind ein wesentlicher Faktor
für die rasche Entwicklung und Herstellung von Prototypen,
ohne die es unrealistisch ist, die Entwicklung eines
solchen komplexen Systems überhaupt zu versuchen. Die
ständig zunehmende Komplexität der entwickelten Anwendungen
sowie die Verteilung der Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen
und des Personals erfordern integrierte
Tools und Methoden, um die Entwicklungsprozesse modular
und dennoch miteinander verbunden zu gestalten, wie z.B.:
Die Bildung einer integrierten Werkzeugkette zur Unterstützung
eines kompletten Prozessflusses in der Entwicklung
von Embedded Systems und industriellen Informatik
– von den Benutzeranforderungen über das Systemdesign
bis hin zur System-on-Chip-Produktion.
Die Architektur sollte eine Überwachung der Funktionalität
und Leistungen der Komponenten für eine
genaue Fehlerdiagnose unterstützen. Die zuverlässige
Identifikation von defekten Teilsystemen kann für die
autonome Wiederherstellung der Systemdienste genutzt
werden, falls eine Störung eines Teilsystems auftritt, und
Wartungsarbeiten unterstützen, falls die Störung bestehen
bleibt. Und schließlich müssen die Architekturen
an die wechselnde Feldumgebung anpassbar und mit
anderen Systemen und Plattformen unter transparenten
Bedingungen interoperabel sein.
69
Auf Systemebene modellbasierte Tools und Designprozesse,
die auf integrative Weise dazu beitragen, das Abstraktionsniveau
der Architekturerforschung und des Produktdesigns anzuheben.
Modelle und die begleitende Modelltheorie müssen
die folgenden Punkte berücksichtigen: in der Datenansicht
das Datenmodell und die Algebra; in der Benutzeransicht das
Schnittstellenmodell und die Schnittstellenfunktionen sowie
Komponentenmodelle; in der Konstruktionsansicht das
dezentrale Systemmodell und zusammengesetzte Systeme;
in der Statusansicht das Zustandsmaschinenmodell und den
Zustandsübergang; und in der Prozessansicht die Prozessmodelle,
Ereignisse und Interaktionen. Die Verwendung von
strukturierten Modellen ist ein Weg, um mit der Komplexität
fertig zu werden.
Tests, Überprüfungen und Prüfungstools zur Unterstützung
des strukturellen Designs, die in den vollständigen Prozessfluss
integriert werden können, um eine laufende Überprüfung
und Beurteilung auf Produktebene als wesentlicher
Bestandteil des Designprozesses zu ermöglichen.
© Natalia Lisovskaya, fotolia
© Andreas Berheide, fotolia