Diplomarbeit

Realisierung von Echtzeitkanälen über den CAN-Bus

Aktor-Sensornetze bzw. deren Knoten sind durch den Einsatz von Batterien und leistungsschwacher Mikroprozessoren oft in ihren Systemressourcen beschränkt. Um einerseits den Energieverbrauch so gering wie möglich zu halten und andererseits die Ressourcen in den einzelnen Knoten nicht über Gebühr zu belasten, ist eine Middleware gefragt, welche anfallende Informationen effizient und mit entsprechender Dienstgüte (QoS = Quality of Service) zum jeweiligen Empfänger übermittelt. Oftmals ist in jenen Netzwerken ein Feldbus anzutreffen, welcher zumeist prioritäts- und ereignisbasiert arbeitet. Ein Nachteil dieser Arbeitsweise ist, dass für niedrigpriore Nachrichten keinerlei zeitliche Garantien gegeben werden. Um dennoch für zeitkritische Nachrichten Echtzeitfähigkeiten anzubieten, muss eine solche Middleware Echtzeitkanäle bereitstellen.

Ziel der Diplomarbeit ist es, für die Middleware COSMIC (COoperative SMart devICes) Echtzeitkanäle, in Form eines hybriden Bus-Scheduling-Algorithmus über den CAN-Bus (CAN: Controller Area Network), zu realisieren. Für harte Echtzeitaufgaben soll dynamischer TDMA (time-division multiple-access) verwendet werden, während für weiche Echtzeit- und nicht Echtzeitaufgaben die Buszugriffspriorität dynamisch per Least-Laxity-First(LLF) berechnet wird. Bei der Anwendung eines TDMA-Mechanismus spielt eine synchronisierte Zeit eine entscheidende Rolle, weshalb zunächst die Synchronisation der Knoten mit einem Master durchgeführt werden muss. Um Zeitsprünge zu vermeiden, sind die Uhren bei den Slaves, entsprechend der Drift zu beschleunigen oder zu verlangsamen.

Aufgabenstellung:	Prof. Dr. rer. nat. Jörg Kaiser
Betreuer:	Diplom Inform. Michael Schulze
Diplomand:	Christian Neumann
Bearbeitungszeitraum:	01.11.2006-31.03.2007
Status:	in Arbeit