CHROMOSOME

Eine modulare Middlewarearchitektur für Cyber-Physical Systems

Projektbeschreibung 

Verteilte Systeme haben heutzutage eine Komplexität erreicht, die es selbst für Experten schwierig macht, neue Funktionen hinzuzufügen. Das Problem liegt dabei im vielschichtigen Zusammenspiel der einzelnen Komponenten, die miteinander integriert werden müssen. Ein typisches Beispiel ist das Auto: Zig Steuergeräte und Datenverbindungen werden hier so konfiguriert, dass sie genau für den angedachten Zweck zusammenarbeiten – ohne die Möglichkeit späterer Erweiterungen.

CHROMOSOME gibt dem Entwickler die Kontrolle über den Funktionsumfang seiner Anwendung zurück. Das wird dadurch erreicht, dass die Komplexität geschickt "versteckt" und die Erweiterbarkeit mittels Plug & Play – auch während des Betriebs – sichergestellt wird. Um die Anwendungsbereiche Automotive und Automatisierungstechnik abdecken zu können, bietet CHROMOSOME auch echtzeitfähige Ausführungsmodelle an.

Forschungsbeitrag

CHROMOSOME verfolgt das Ziel, verteilte Anwendungen "vom 8-Bit Mikrocontroller bis zur Cloud" zu unterstützen und kombiniert dabei die folgenden Eigenschaften:

  • Ein datenzentrisches Kommunikationskonzept auf Basis von Publish & Subscribe entkoppelt Sender und Empfänger, wodurch das Gesamtsystem an Flexibilität gewinnt.
  • Das Nachladen von Funktionen ist im Betrieb ohne Beeinflussung laufender Funktionen möglich.
  • Eine Ressourcenverwaltung entscheidet dynamisch über die Zuteilung von Speicher und Rechenzeit, da die Anforderungen aller Komponenten zur Laufzeit bekannt sind.
  • Die Hardwareabstraktionsschicht ermöglicht die Ausführung derselben Anwendungen auf verschiedenen Zielplattformen.
  • Mit modellgetriebenen Entwicklungswerkzeugen behält der Entwickler den Überblick über das Gesamtsystem.
  • Grundlegende Funktionen im Bereich funktionaler Sicherheit (Safety) und Datensicherheit (Security) runden das Profil ab.

CHROMOSOME ist quelloffen, steht unter einem freien Lizenzmodell und ist kostenlos nutzbar. Es wird im Rahmen von Forschungsprojekten am fortiss schrittweise weiterentwickelt und aktuell in den Bereichen Automotive und Automatisierungstechnik eingesetzt.

Förderung

Teile dieser Arbeit werden im Rahmen von anderen Forschungsprojekten am fortiss entwickelt:

  • RACE, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi).
  • AutoPnP, gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi).
  • Multifunk, gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).

Publikationen

  • Christian Buckl, Michael Geisinger, Dhiraj Gulati, and Fran J. Ruiz-Bertol. CHROMOSOME: A run-time environment for plug&play-capable embedded real-time systems. In Sixth International Workshop on Adaptive and Reconfigurable Embedded Systems (APRES 2014). ACM, April 2014. [ .bib | .pdf ]
  • Stephan Sommer, Michael Geisinger, Christian Buckl, Gerd Bauer, and Alois Knoll. Reconfigurable industrial process monitoring using the CHROMOSOME middleware. In The Fifth International Workshop on Adaptive and Reconfigurable Embedded Systems (APRES 2013). ACM, April 2013. [ .bib | .pdf ]

VERÖFFENTLICHUNGEN

Liste als BibTeX-Datei exportieren

  • Christian Buckl, Michael Geisinger, Dhiraj Gulati und Fran J. Ruiz-Bertol. CHROMOSOME: A Run-Time Environment for Plug&Play-Capable Embedded Real-Time Systems. In Sixth International Workshop on Adaptive and Reconfigurable Embedded Systems (APRES 2014), 2014. ACM. Details BibTeX
  • Stephan Sommer, Michael Geisinger, Christian Buckl, Gerd Bauer und Alois Knoll. Reconfigurable Industrial Process Monitoring using the CHROMOSOME Middleware. In The Fifth International Workshop on Adaptive and Reconfigurable Embedded Systems (APRES 2013), 2013. ACM. Details BibTeX
  • Kai Huang, Gang Chen, Nadine Keddis, Michael Geisinger und Christian Buckl. Demo Abstract: An Inverted Pendulum demonstrator for Timed Model-based Design of Embedded Systems. In 2012 IEEE/ACM Third International Conference on Cyber-Physical Systems (ICCPS), pages 224, 2012. Details DOI BibTeX
  • Christian Buckl und Michael Geisinger. Middleware-Architekturen zur Integration von Systemen in Systems-of-Systems. In Tagungsband Embedded Software Engineering Kongress, pages 38–42, Sindelfingen, Germany, 2011. Details BibTeX

Ansprechpartner

TELEFON

DOWNLOADS

Produktinformationsblatt (.pdf)
Apache License Version 2.0

Aktuelle Version: v0.12.1 wurde am 20. Oktober 2015 veröffentlicht.

Hinweise:

  • Für den Betrieb von CHROMOSOME Modeling Tool wird Java 8 benötigt.
  • Bitte achten Sie darauf, dass Sie XME und CHROMOSOME Modeling Tool immer gemeinsam auf die selbe Versionsnummer aktualisieren!

Changelog
Autoren

API-Dokumentation:
Aktuell – v0.12.1 - v0.12 - v0.11 - v0.10 MS1 – v0.9

Installation & Tutorial v0.12.1 (.pdf)
Modeling Tool Windows 64bit v0.12.1 (.zip)
Modeling Tool Windows 32bit v0.12.1 (.zip)
Modeling Tool Linux 64bit 0.12.1 (.tar.gz)
Modeling Tool Linux 32bit 0.12.1 (.tar.gz)
Quellpaket v0.12.1 (.zip)
Quellpaket v0.12.1 (.tar.gz)
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Binärpaket Windows 32bit v0.12.1

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Vorgängerversion: v0.11 wurde am 1. April 2015 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.10 MS1 wurde am 24. Oktober 2014 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.9 wurde am 1. Juli 2014 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.8.2 wurde am 23. Mai 2014 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.7 wurde am 20. Dezember 2013 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.6 wurde am 31. Oktober 2013 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.5 wurde am 2. September 2013 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.4 wurde am 17. Juli 2013 veröffentlicht.
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Vorgängerversion: v0.3 wurde am 29. Mai 2013 veröffentlicht.
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