https://www.mdu.se/

mdh.sePublikasjoner
Endre søk
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
End-to-end Timing Modeling and Analysis of TSN in Component-Based Vehicular Software
Mälardalens universitet, Akademin för innovation, design och teknik, Innovation och produktrealisering.
Arcticus Systems, Järfälla, Sweden.
Mälardalens universitet, Akademin för innovation, design och teknik, Inbyggda system.ORCID-id: 0000-0003-3469-1834
Mälardalens universitet, Akademin för innovation, design och teknik, Inbyggda system.
Vise andre og tillknytning
2023 (engelsk)Inngår i: Proc. - IEEE Int. Symp. Real-Time Distrib. Comput., ISORC, Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. , 2023, s. 126-135Konferansepaper, Publicerat paper (Fagfellevurdert)
Abstract [en]

In this paper, we present an end-to-end timing model to capture timing information from software architectures of distributed embedded systems that use network communication based on the Time-Sensitive Networking (TSN) standards. Such a model is required as an input to perform end-to-end timing analysis of these systems. Furthermore, we present a methodology that aims at automated extraction of instances of the end-to-end timing model from component-based software architectures of the systems and the TSN network configurations. As a proof of concept, we implement the proposed end-to-end timing model and the extraction methodology in the Rubus Component Model (RCM) and its tool chain Rubus-ICE that are used in the vehicle industry. We demonstrate the usability of the proposed model and methodology by modeling a vehicular industrial use case and performing its timing analysis.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc. , 2023. s. 126-135
Emneord [en]
Embedded systems, Network architecture, Software architecture, Timing circuits, Automated extraction, Component based, Component-based software architecture, Distributed embedded system, End to end, Modelling and analysis, Network communications, Timing Analysis, Timing information, Timing modeling, Extraction
HSV kategori
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-64173DOI: 10.1109/ISORC58943.2023.00025ISI: 001044268900013Scopus ID: 2-s2.0-85168757094ISBN: 9798350339024 (tryckt)OAI: oai:DiVA.org:mdh-64173DiVA, id: diva2:1794861
Konferanse
Proceedings - 2023 IEEE 26th International Symposium on Real-Time Distributed Computing, ISORC 2023
Tilgjengelig fra: 2023-09-06 Laget: 2023-09-06 Sist oppdatert: 2024-02-07bibliografisk kontrollert
Inngår i avhandling
1. Configuration and Timing Analysis of TSN-based Distributed Embedded Systems
Åpne denne publikasjonen i ny fane eller vindu >>Configuration and Timing Analysis of TSN-based Distributed Embedded Systems
2024 (engelsk)Doktoravhandling, med artikler (Annet vitenskapelig)
Abstract [en]

The set of IEEE Time-Sensitive Networking (TSN) standards is an emerging candidate for backbone communication in modern applications of real-time distributed embedded systems. TSN provides various traffic shaping mechanisms that aim at managing the timing requirements of traffic. Emerging applications of these systems, particularly in the automotive domain, often run complex distributed software that requires low-latency and high-bandwidth communication across multiple onboard electronic control units. Using TSN in these systems introduces multiple challenges. Specifically, the developers of these systems face a lack of development techniques and tools, as TSN standards only offer general recommendations for the use of its features and mechanisms. There is an urgent need for development techniques, tools, and methods to assist the developers in effectively leveraging the features outlined in TSN standards. In this thesis, we identify and address several challenges encountered in the development of TSN-based distributed embedded systems, particularly focusing on the stages of system and software modeling, network configuration, and timing analysis. The overall goal of this thesis is to support the development of these systems in the aforementioned stages while considering the Quality of Service (QoS) requirements of all traffic classes in TSN. We present techniques to facilitate the system and software modeling of TSN-based distributed embedded systems. These techniques enable performing timing analysis in the early stages of system and software development. In the stage of network configuration, we propose techniques for managing the configuration complexity and supporting the automatic configuration of mechanisms in TSN. The proposed configuration techniques consider achieving acceptable QoS in various traffic classes. In the stage of timing analysis, we address the challenges of incorporating various TSN traffic classes and mechanisms by extending the existing timing analyses. The results indicate that the proposed techniques effectively facilitate the system and software modeling, network configuration, and timing analysis of TSN-based distributed embedded systems.

Abstract [sv]

IEEE Time-Sensitive Networking (TSN) är en framväxande kommunikationsteknik för moderna tillämpningar inom distribuerade inbyggda realtidssystem. TSN definerar olika mekanismer för trafikomformning som syftar till att ge flexibilitet i hur fördröjningar och bandbredd fördelas mellan olika användare. Nya tillämpningar av distribuerade inbyggda system i realtid har ofta mycket komplex distribuerad programvara som kräver kommunikation med låg latens och hög bandbredd över flera enheter (ECU I automotiv system). Att anpassa sig till TSN för att utveckla sådana system innebär många utmaningar. Dessutom finns det en brist på stödtekniker för utvecklare eftersom TSN-standarder endast ger generaliserade rekommendationer för tillämpningen av dess mekanismer. Därför finns det ett behov av tekniker och metoder för att stödja utvecklare att använda tillgängliga funktioner i TSN-standarderna. I den här avhandlingen angriper vi några av utmaningarna i utvecklingsstadierna av TSN-baserade distribuerade inbyggda system som är modellering, konfiguration av nätverk och tidsanalys. Målet med avhandlingen är att stödja utvecklingen av TSN-baserade distribuerade inbyggda system i dessastadier, samtidigt som man tar hänsyn till Quality of Service (QoS) krav inom alla trafikklasser i TSN. Vi tillhandahåller tekniker för att underlätta system- och mjukvarumodellering av TSN-baserade distribuerade inbyggda system som ger ett verktyg för utvecklare att designa sina system i tidiga stadier av systemutveckling. Inom konfiguration av nätverk föreslår vi tekniker för att hantera komplexiteten och den automatiska konfigurationen av TSN-formningsmekanismer. Under tiden tar vi hänsyn till att nå en acceptabel QoS i olika trafikklasser. Inom tidsanalysen tar vi itu med utmaningarna med att införliva olika TSN-trafikklasser och mekanismer genom att utöka de befintliga tidsanalysmetoderna. Genom de tre bidragna tillvägagångssätten underlättar våra resultat processen att utveckla TSN-baserade distribuerade inbyggda system.

sted, utgiver, år, opplag, sider
Västerås: Mälardalen University, 2024. s. 259
Serie
Mälardalen University Press Dissertations, ISSN 1651-4238 ; 402
HSV kategori
Forskningsprogram
datavetenskap
Identifikatorer
urn:nbn:se:mdh:diva-65958 (URN)978-91-7485-634-7 (ISBN)
Disputas
2024-03-12, Gamma och via Zoom, Mälardalens universitet, Västerås, 09:15 (engelsk)
Opponent
Veileder
Forskningsfinansiär
Vinnova
Tilgjengelig fra: 2024-02-08 Laget: 2024-02-07 Sist oppdatert: 2024-02-20bibliografisk kontrollert

Open Access i DiVA

Fulltekst mangler i DiVA

Andre lenker

Forlagets fulltekstScopus

Person

Houtan, BaharAshjaei, Seyed Mohammad HosseinDaneshtalab, MasoudSjödin, MikaelMubeen, Saad

Søk i DiVA

Av forfatter/redaktør
Houtan, BaharAshjaei, Seyed Mohammad HosseinDaneshtalab, MasoudSjödin, MikaelMubeen, Saad
Av organisasjonen

Søk utenfor DiVA

GoogleGoogle Scholar

doi
isbn
urn-nbn

Altmetric

doi
isbn
urn-nbn
Totalt: 54 treff
RefereraExporteraLink to record
Permanent link

Direct link
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annet format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annet språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf