CPS网络化实时通信系统中可组合性与模式切换问题研究

项目名称： CPS网络化实时通信系统中可组合性与模式切换问题研究

项目编号： No.61272100

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 李健

作者单位： 上海交通大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 信息物理融合系统(CPS)需要可靠、高效的网络化实时通信系统连接大量物理信息组件。本课题针对高动态、大规模、分布式CPS系统的要求，研究CPS网络化实时通信系统的可组合性，使大量CPS子系统可以无缝的链接，"即插即用"形成大规模复杂CPS系统；同时,研究动态模式切换问题，满足实际物理系统随时间和环境的变化所产生的动态实时信息传输需求。 主要研究内容包括1）根据物理系统特性建模、验证并优化网络化通信系统的实时性能，根据物理系统事件发生的规律优化网络性能分析方法并提高网络资源利用率。2）研究网络化实时通信的可组合性，利用层次化调度方法实现数据流间的时间空间分离性，能够将独立开发的物理系统组件进行整合进而实现大规模CPS系统。3）利用模式切换方法实现动态CPS系统从一个运行模式转换到另一个模式的可预测行为问题。研究方法将通过基于以太网技术的航空数据总线进行分析和验证，成果具有很高的扩展性。

中文关键词： 信息物理融合系统；网络中断处理；资源配置；可组合性；动态模式切换

英文摘要： Cyber-Physical System need the reliable and efficient networked real-time communication system to connect large amount of physical system componets. In order to fullfill the requirements of high dynamic, large-scale and ditributed CPS, this project focuses on the compositionality for networked real-time communication system so that CPS components can be integrated seamlessly and provide plug-and-play service. At the same time, the project also addresses the mode-change of network transmission problem of real CPS system whose execution mode changes due to the time and circumstance changes. The research contents in this project include: 1) modeling，verification and optimization of the networked real-time communciation system according to the physical system attributes, which should significantly increase the networking resource utilization. 2) we address the compositionality of CPS, and use the hierachical real-time scheduling framework to realize the time/space partition among the real-time flows. The compositionality enables the independently developed components to be integrated into a large-scale CPS system. 3) Use mode-change approach to enable the CPS to run from one execution mode to another with predictable performance in order to fit the dynamic physical system requirement. The research methods are imple

英文关键词： cyber physical system；network interrupt processing；resource allocation；compositionality；dynamic mode change