Robust Distributed Embedded Systems : Communication

• Main Author: Wilund, Torbjörn
• Format: Others
• Language: English
• Published: KTH, Maskinkonstruktion (Inst.) 2006
• Online Access: http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-100998

Detta examensarbete diskuterar i sin teoretiska del vad begreppet robusthet betyder för distribuerade inbyggda system. Utvecklingen går idag generellt emot att byta mekaniska och elektriska lösningar mot mekatroniska styrsystem. Det finns sedan mycket att vinna på att göra dessa inbyggda styrsystem distribuerade, bland annat beroende på oberoende mellan noder för intern övervakning och feldetektering. Delresultatet om robusthet säger att det beror på integritet för att uppnå tillgänglighet och tillförlitlighet, det vill säga att informationen är den samma i alla berörda noder. Tillförlitligheten beror på hur fel i tid och värde hanteras under systemexekvering. Informationen skyddas i samtliga undersökta protokoll genom redundans av diverse algoritmer, exempelvis CRC vilket ger möjlighet till feldetektering. Skillnad finns dock i hur tidssynkronisering hanteras om det ens finns hantering av för detta. Ur detta perspektiv är endast tidsstyrda nätverksprotokoll av nuvarande alternativ mest tekniskt lämpliga. Den praktiska delen försöker utvärdera GAST levererad hårdvara. Arbetet med att få igång någon kommunikation på TTP/C misslyckades, detta beroende på brister i den sammansatta plattformen. Mer specifikt beror detta troligtvis på konstruktionsfel i det fysiska lagret av plattformen. Med valt bakplan blir ej signalerna som förväntat vilket gör att informationen tolkas fel av externa kommunikations kretsar. Därför rekommenderas närmare analys av signalen i databussen och eventuell konstruktion av ett filter till bakplanet om nuvarande hopsättning skall användas. Plattformen har med sin öppenhet en framtid för utveckling och forskning kring distribuerade inbyggda system, dock saknas färdiga drivrutiner för de i plattformen integrerade protokollen. Detta är något som måste åtgärdas ifall plattformen skall få någon form av betydelse innan tekniken är för gammal. Undersökningen av den TTP Plan genererade koden visar att det går att extrahera information från verktyget och på så sätt utnyttja verktyget för konfiguration. För att detta skall fungera bör man tillverka någon form av verktyg för detta. === This thesis tries in its theoretical part to discuss what the term of robustness means for distributed embedded systems. Development of today generally tries to exchange mechanical and electrical solutions for embedded control systems. There are a lot of benefits to gain by designing in a distributed way, this due to internal independencies between nodes for monitoring and error detection. The outcome about robustness suggests that it depends on integrity to achieve availability and reliability, or loss of alternations of information in the different nodes in the distributed system. Reliability depends on how faults in terms of time and value are treated during execution. All studied network protocols have protection of information by different redundancy algorithms such as CRC, which gives the opportunity for fault and error detection. However there are differences in how time is handled, if there is any time handling, and possibility for time synchronization in the hardware. From this perspective the best alternatives are time triggered architectures of current technology. The experimental part tries to evaluate the GAST delivered platform. The work to achieve communication on TTP/C controllers failed due to shortage in the assembled platform. More specifically this is probably the case of bugs in the design of the physical layer of the GAST hardware (not the TTP controllers themselves). By use of recommended backplane, the sent signals are not appearing as expected, and information sent is misinterpreted by external communication devices. A suggestion and recommendation for future work is analysis of the signal in the data bus, and possible design of a filter if current assembly shall be used. The platform has a future for development and research in the field of distributed embedded systems due to its openness, however there is a lack of drivers for the platform integrated network protocols. This must be attended if the platform shall have any significance. The evaluation of TTP Plan generated code shows, that there are possibilities to extract configuration information form tool for configuration of platform. To achieve this some kind of extraction script must be developed.