| 研究課題/領域番号 |
18K11225
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| 研究機関 | 東京都市大学 |
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研究代表者 |
横山 孝典 東京都市大学, 知識工学部, 教授 (60386357)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 組み込みシステム / サイバーフィジカルシステム / 分散処理 / リアルタイム処理 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、無線通信のように通信時間が変動するネットワークを含む環境においても、ジッタが小さくリアルタイム性のあるサイバーフィジカルシステムを実現できる分散処理環境を開発することを目的としている。具体的には、物理時間駆動処理と論理時間駆動処理を行うための「分散処理実行環境」と、その分散処理実行環境上で動作するアプリケーションを開発するための「ソフトウェア開発環境」を開発する。
平成３０年度は、計画通り、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った。
「分散処理実行環境」のうちリアルタイムＯＳについては、固定優先度スケジューリングと論理デッドラインに基づくEDFスケジューリングの両者をサポートするスケジューラを設計し、実装実験を行った。また、CANネットワークの優先度通信機能を利用して、優先度付きのノード間システムコールについて実装を行った。分散ミドルウェアについては、タイムスタンプ付きメッセージ通信機能について検討し、実装実験を行った。
「ソフトウェア開発環境」については、分散処理ミドルウェアで必要となるアプリケーションの構成情報を生成する手法について検討するとともに、通信仕様の記述から構成情報を生成する実装実験を行った。
そして、タイムスタンプ付きメッセージ通信機能を有する分散ミドルウェアと、優先度付きノード間システムコール機能を持つリアルタイムＯＳについて、国際会議で発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
平成３０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計画であった。具体的には、「分散処理実行環境」については、リアルタイムＯＳにおける論理時間駆動処理向けのスケジューリング方式と、分散ミドルウェアにおける論理時間管理方式およびタイムスタンプ付きメッセージ通信処理方式についての検討および実装実験を行うことを、「ソフトウェア開発環境」については、上記分散処理実行環境上で動作するアプリケーションソフトウェアの開発に必要となる機能を明らかにするとともに、実行環境の構成情報を生成する手法について検討することを計画していた。
それに対して、進捗状況は以下の通りである。まず、「分散処理実行環境」のリアルタイムＯＳについては、固定優先度スケジューリングとEDF優先度スケジューリングの両者をサポートするスケジューリング方式の実装実験まで実施し、分散処理ミドルウェアについては、タイムスタンプ付きメッセージ通信処理の実装実験まで実施しており、計画通りに進んでいる。また、「ソフトウェア開発環境」についても、通信仕様から実行環境の校正情報を生成する手法について実装実験まで実施しており、ほぼ計画通りに進んでいる。
以上のことから、おおむね順調に進展していると判断する。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和元年度は、平成３０年度の研究成果をベースに詳細設計および実装を進める計画である。「分散処理実行環境」については、平成３０年度に開発したスケジューリング機構を有するリアルタイムＯＳの実装を完了するとともに、論理時間管理機構およびタイムスタンプ付きメッセージ通信処理機構を分散ミドルウェアに実装する予定である。「ソフトウェア開発環境」については、物理時間と論理時間を考慮したモデル変換ツールやリアルタイム設計・検証ツールの検討を行うとともに、平成３０年度に検討した構成情報生成手法に基づいた構成情報生成ツールの設計と実装実験を行う予定である。また、各時点までに得られた研究成果について、学会発表や論文投稿を行うことを計画している。
そして令和２年度には、「分散処理実行環境」と「ソフトウェア開発環境」の開発を完了し、評価を行う計画である。「分散処理実行環境」については、リアルタイムＯＳと分散ミドルウェアの実装を完了して両者を統合動作させるとともに、それらの性能評価を行う。また、「ソフトウェア開発環境」の開発を完了し、「分散処理実行環境」と統合化して、その有用性を評価する。そして本研究の成果をまとめて、学会発表および論文誌への投稿を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
研究発表を行った２回の国際会議が、いずれも近隣国で開催された国際会議であったため、旅費として計画していた一部の費用が次年度使用額となった。
次年度使用額については、今後の研究発表における旅費として使用することを計画している。
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