Abschlussbericht

4 Softwarearchitektur des TSN
Nach der Einführung in eCos wird in diesem Abschnitt die Softwarearchitektur des TSN im
Detail vorgestellt. Als Basis für das System wird eCos mit einer minimalen Konfiguration
gewählt. Darauf aufbauend wurden alle Services und Treiber hinzugefügt, die für den TSN
benötigt werden. Abbildung 4.1 zeigt die Architektur im Überblick.
Management Thread
Application
eCos
Driver/Services
Sensor
Thread
Sensor API
Sensor
Protocol
Bridge
Thread
LwIP
PPP
KeyExchange
Thread
CryptAPI
GPIO drv SPI drv UART drv
MMIO drv
TSN
Hardware
GPIO SPI UART
ECC
SHA1
AES
ext.
Hardware
PIR
Sensor
Accelerator
Sensor
802.15.4
Radio
Bluetooth
Radio
Abbildung 4.1: Softwarearchitektur des TSN
Die Module des TSN lassen sich in zwei Funktionsgruppen unterteilen. Dies ist zum einen
die Sensorik des Knotens. Hierzu gehört der Sensor-Thread und das SensorAPI inklusive
der zugehörigen Treiber. Der zweite Teil umfasst das Sensor-Protokoll, den lwIP-Stack,
PPP und das CryptAPI mit den zugehörigen Threads. Diese Funktionsgruppe ist für die
Weiterleitung der Sensordaten aus dem 802.15.4 in ein TCP/IP-Netzwerk verantwortlich.
Hierbei werden die Daten mittels des CryptAPI verschlüsselt. Die Schlüsselaushandlung
übernimmt der KeyExchange-Thread. Für die Steuerung der Threads ist der Management-
Thread verantwortlich.
Bis auf den lwIP-Stack und PPP, welche bereits Bestandteil von eCos sind, wurden alle
Komponenten der Architektur im Rahmen des TSN-Projektes implementiert. Hierbei wurden
Frameworks und APIs erstellt, die entsprechend den letztendlichen Anforderungen an
den TSN im Detail implementiert werden müssen.