2015 Fiscal Year Research-status Report
ヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムのための時間駆動分散処理環境
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15K00084
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| Research Institution | Tokyo City University |
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Principal Investigator |
横山 孝典 東京都市大学, 知識工学部, 教授 (60386357)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
兪 明連 東京都市大学, 知識工学部, 准教授 (80451384)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 組み込みシステム / リアルタイムシステム / サイバーフィジカルシステム / 分散処理 / オペレーティングシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有線ネットワークと無線ネットワークが混在したヘテロジニアスな分散型組み込み制御システムにおいて、複数の組み込みコンピュータが高精度に同期して処理を実行できる分散処理環境を実現することを目的に、1.同一時刻に基づいたタスク管理を可能とする「分散リアルタイムＯＳファミリ」と、2.分散制御システムの開発を支援する「ソフトウェア開発環境」を開発する。
平成２７年度は計画通り、「分散リアルタイムＯＳファミリ」については、(1)GPSを用いた時刻同期機構の設計および実装実験、(2)無線通信による分散リアルタイムＯＳ（RTOS）機能の実現方式検討、(3)アスペクト指向による分散RTOSファミリ化方式の検討、「ソフトウェア開発環境」については、(4)モデル変換ツールの機能拡張、(5)リアルタイム性検証方式の検討、(6)スケジューリング方式の検討を行った。
具体的には、(1)については、RTOSのシステム時刻をGPSモジュールの時刻信号と同期させる方式を提案し、OSEK OS仕様のRTOSに実装して評価を行った。(2)については、メッセージにタイムスタンプ情報を付加する手法を検討し、実装実験に着手した。(3)については、スケジューリングアルゴリズムとリソースアクセスプロトコルをカスタマイズするアスペクトを提案し、OSEK OS仕様のRTOSに適用して評価を行った。(4)については状態遷移や条件分岐を含む制御モデルを扱えるようにモデル変換ツールの機能拡張を行った。(5)については、複数のタスクから成る制御ソフトウェアにおけるデータの整合性検証を行う手法について検討した。(6)については、ACO(Ant Colony Optimization)やGA(Genetic Algorithm)に基づくスケジューリングアルゴリズムを提案した。そして以上の成果を研究会や国際会議にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度は、基本方式や仕様の検討を行うとともに基本機能について実装実験を行うこととし、1.「分散リアルタイムＯＳファミリ」については、(1)GPSを用いた時刻同期機構の設計および実装実験、(2)無線通信による分散RTOS機能の実現方式検討、(3)アスペクト指向による分散RTOSファミリ化方式の検討、2.「ソフトウェア開発環境」については、(4)モデル変換ツールの機能拡張、(5)リアルタイム性検証方式の検討、(6)スケジューリング方式の検討を行うことを計画していた。
各項目の実際の進捗状況は以下の通りである。(1)については計画より進んで、リアルタイムＯＳに実装して評価を行うことができた。(2)、(3)、(4)についてはほぼ計画通りである。(5)については基礎検討は進んだが、ツール化の検討については若干遅れ気味である。(6)についても順調である。
以上のように、(5)が若干遅れ気味であるもの今後の計画に支障をきたすものではなく、(1)については計画以上に進んだため、全体としてはほぼ順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は、平成２７年度の成果をもとに詳細設計を進める計画である。具体的には、1.「分散リアルタイムＯＳファミリ」については、(1)分散RTOSにおける時刻同期機構および無線通信機能の詳細設計、(2)分散RTOSのファミリ化を実現するアスペクトの設計、(3)分散RTOSファミリのコンフィギュレーションツールの設計、2.「ソフトウェア開発環境」については、(4)分散処理対応モデル変換ツールの設計、(5)リアルタイム設計・検証ツールの設計、(6)スケジューリングアルゴリズムの提案を行う予定である。特に(1)に関しては、前年度遅れ気味であった無線通信機能に注力して開発を進める。
そして平成２９年度には、実装を完了して開発成果物を統合化するとともに、その評価を行い、1.「分散リアルタイムＯＳファミリ」、2.「ソフトウェア開発環境」とも、開発を完了する予定である。
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