Metodología para el diseño de sistemas ciber-físicos basada en middleware

Résumé

Los sistemas ciber-físicos (CPS) hacen referencia a dispositivos de computación embebidos autónomos equipados con sensores y actuadores que interactúan con el medio físico. El desarrollo de aplicaciones sobre este tipo de equipos es una tarea compleja, puesto que requiere de conocimientos no sólo en el campo de la computación, sino también en teoría de control y comunicaciones. El rápido crecimiento de este tipo de dispositivos hace necesario el desarrollo de herramientas que faciliten las operaciones realizadas durante el ciclo de vida de los CPS, reduciendo complejidad de las tareas de diseño, desarrollo, implantación y mantenimiento de los CPS.Esta tesis doctoral describe el diseño de FTT-MA, una arquitectura de middleware que simplifica el desarrollo de CPS ofreciendo: (1) garantías temporales en la ejecución de las tareas que forman las aplicaciones mediante sincronización temporal, (2) mecanismos para la distribución de datos entre los nodos del sistema con características de tiempo real, (3) optimización del uso de los recursos de los dispositivos y (4) reconfiguración de las aplicaciones en tiempo de ejecución. Además de proponer una arquitectura middleware que integre las anteriores características, esta tesis propone una metodología que facilita el diseño y desarrollo de aplicaciones CPS distribuidas así como una herramienta de soporte, FTT-Modeler, para todo el ciclo de vida de las aplicaciones. Finalmente, esta tesis describe los detalles de la implementación de FTT-CORBA, una implementación de FTT-MA sobre tecnología CORBA empleada para validar el diseño propuesto.