基于计算与通信协同设计的可组合多安全级别CPS研究

项目名称： 基于计算与通信协同设计的可组合多安全级别CPS研究

项目编号： No.61303013

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 姚建国

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 23万元

中文摘要： 信息物理融合系统（Cyber-Physical Systems，CPS）将不同安全级别任务集成于同一计算与通信平台,以达到物理资源的高效利用。本课题拟基于时间触发/事件触发混合工作模式，应用新型混合通信协议，采用计算与通信协同设计的思想，研究如何构建安全、高效、可组合与可扩展的多安全级别任务集成系统。主要研究内容包括：动态可组合多安全级别CPS高效集成架构；计算与通信协同工作的时间触发强实时保障机制；可组合多安全级别任务时间特性定量分析；高安全性与高可靠性的分布式CPS主动容错方法。通过本课题的研究，使得所提出的多安全级别任务集成模式能够优化系统计算与通信资源，协同系统工作过程，且保障系统安全性与可靠性。对于可组合多安全级别CPS的研究，不仅具有重要的理论意义，而且有着广泛的应用前景。

中文关键词： 多安全级别；混合通信；协同设计；信息物理融合系统；

英文摘要： Cyber-Physical Systems (CPS) integrate mixed-criticality tasks into the same platform of computation and communication so as to efficiently utilize the physical resources. This project exerts the mixed time-triggered/event -triggered operating mode, uses co-design of computation and communication, and studies how to build a safe, efficient, compositional and scalable mixed-criticality integrated architecture based on the new hybrid communication protocol. The main contents include: the dynamic compositional and efficient integration architecture for mixed-criticality applications in CPS; the strong real-time enhancement mechanism for time-triggered tasks through co-design of computation and communication; the timing quantitative analysis for compositional scheduler of mixed-criticality tasks; the high safety and reliability enhancement for distributed CPS through fault tolerant mechanism. The proposed new mixed-criticality tasks integration mode in CPS will optimize the resources of computation and communication, coordinate the system running process, and provide the high safety and reliability assurance. The study on the compositional mixed-criticality CPS has important theoretical significance and broad application prospects.

英文关键词： Mixed-Criticality；Hybrid Communication；Co-Design；Cyber-Physical Systems；