Metodologija modeliranja in tvorbe izvorne kode vmesnikov povezljivih vgrajenih naprav : doktorska disertacija

slovenski

doktorska dela

2015

Avtomatizacija   Disertacije   hišna avtomatizacija   identifikacija naprave   internet stvari   komunikacijski protokoli   pametne naprave   storitveno usmerjena arhitektura   tvorba izvorne kode   vgrajeni sistemi

Univerza v Mariboru, Fakulteta za elektrotehniko računalništvo in informatiko

V doktorski disertaciji predstavimo metodologijo, s katero je mogoče s pomočjo označevalnega jezika podati opis funkcionalnosti in lastnosti poljubne vgrajene naprave. Zasnova funkcionalnega profila omogoča pretvorbo v izvorno kodo programskega jezika ANSI C, ki je primerna za prevajanje na vgrajenih napravah z omejeno prostorsko in računsko zmogljivostjo. Razvit je nov komunikacijski protokol XMC, ki je namenjen prenosu sporočil med vgrajeno napravo in oddaljenim sistemom. Prav tako je razvit nov jezik XMDD, s katerim opišemo funkcionalni profil vgrajene naprave. Glavna prednost protokola XMC je njegova fleksibilnost in neodvisnost od tipa naprave. Primeren je za naprave z omejeno količino bralnega pomnilnika, reda nekaj K zlogov in omejeno računsko močjo. Postopek na podlagi slovarja funkcionalnosti in lastnosti vgrajene naprave, brez poseganja v bazično programsko opremo vgrajene naprave, omogoča dostop do vseh funkcionalnosti in lastnosti povezljive vgrajene naprave. S tem zagotavlja povezljivost na manj zmogljivih napravah, ohranja enako proizvodno ceno ter s programerskega vidika pregledno in fleksibilno nadgradnjo bazične izvorne kode brez vnosa redundance. Postavljene hipoteze smo potrdili z laboratorijskim poskusom na dveh vgrajenih napravah, hladilniku in pečici. Časovno odzivnost smo preizkusili z razvojem ogrodja, ki omogoča identifikacijo in upravljanje naprav, zasnovanih s protokolom XMC. Z njim lahko dostopamo do vseh funkcionalnosti povezljive naprave, ki so določene s profilom naprave. Ključna lastnost storitveno usmerjene arhitekture je ukazni tolmač, ki zagotavlja integracijo z obstoječimi ogrodji ter tvorbo novih funkcij in aplikacij z združevanjem različnih funkcionalnosti posameznih aparatov. S predlaganim pristopom tvorbe izvorne ter razvojem različnih orodij smo v disertaciji predstavili in razvili celovit postopek gradnje programske opreme, ki je primerna za povezljive vgrajene naprave z okrnjeno količino delovnega in bralnega pomnilnika.

07.08.2023