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<strong>Abschlussbericht</strong><br />

Trusted Sensor Node<br />

3 Software 45<br />

3.1 Das Betriebssystem eCos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45<br />

3.1.1 eCos im Detail . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45<br />

3.1.2 Hinzufügen von Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48<br />

3.1.3 build-Prozess . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51<br />

4 Softwarearchitektur des TSN 57<br />

4.1 Gerätetreiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />

4.1.1 UART Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />

4.1.2 SPI Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59<br />

4.1.3 MMIO Treiber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60<br />

4.1.4 General Purpose Input/Output (GPIO) Treiber . . . . . . . . . . . . . 61<br />

4.2 Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />

4.2.1 CryptAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62<br />

4.2.2 SensorAPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />

4.3 Protokollstapel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64<br />

4.3.1 lightweight IP Stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65<br />

4.3.2 Point to Point Protocol (PPP) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66<br />

4.3.3 Bluetooth Stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66<br />

4.3.4 Sensor Protokoll . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68<br />

4.4 TSN Threads . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69<br />

4.4.1 Bridge Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69<br />

4.4.2 Schlüsselaustausch Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70<br />

4.4.3 Sensorik Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70<br />

4.4.4 Management Thread . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70<br />

5 Simulation und Messergebnisse 73<br />

5.1 Ziel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />

5.2 Messaufbau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />

5.3 Messprogramm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74<br />

5.4 Messungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75<br />

5.5 Lebensdauertest . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76<br />

6 Future Work 77<br />

6.1 System-Architektur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77<br />

6.1.1 Mikrokern-basierter TSN mit Security Compartments . . . . . . . . . 78<br />

6.1.2 Trusted Computing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82<br />

6.1.3 TCP/IP Netzwerk-Stack . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90<br />

6.2 Optimiertes Hardwarekonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95<br />

6.2.1 Einfügen neuer Komponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96<br />

6.2.2 Veränderungen an vorhandenen Komponenten . . . . . . . . . . . . 100<br />

6.2.3 Schutzkonzept . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105<br />

6.3 Energieversorgung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112<br />

6.3.1 Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112<br />

6.3.2 Boardkomponenten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112<br />

6.3.3 Alternativen zur Energieversorgung aus Primärbatterien . . . . . . . 112<br />

Abkürzungsverzeichnis 115<br />

4

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