Projekte zur Vorlesung. Prof. Dr. M. Malek Dipl.-Inf. J. Richling Wintersemester 2003/2004

Transkript

1 Projekte zur Vorlesung Prof. Dr. M. Malek Dipl.-Inf. J. Richling Wintersemester 2003/2004

2 Hintergrund Gemeinsames Projekt der Vorlesungen Zuverlässige Systeme und Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme Bildet zusammen mit beiden Vorlesungen einen Kurs Bildet zusammen mit einer der Vorlesungen einen Halbkurs Betreuung: Betreuer: Dipl-Inf. Jan Richling Markus Mergner Zeiten nach individueller Vereinbarung 02-1 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

3 Ziel Praktische Festigung des theoretisch vermittelten Inhalts der Vorlesung Sammeln von Erfahrungen im Umgang mit eingebetteten Umgebungen und deren Besonderheiten Möglichkeit, an Themen und Aufgabenstellungen von Industriepartnern zu arbeiten Wissenschaftliche Bearbeitung eines Problems Teamarbeit Möglichkeit der Mitarbeit an Forschungsvorhaben des Lehrstuhls Rechnerorganisationund Kommunikation Möglichkeit einer weiteren Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl (Studienarbeiten, Diplomarbeiten) 02-2 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

4 Elemente eines erfolgreichen Projektes Analyse des Themas und verwandter Arbeiten, Entwicklung der Vorgehensweise Abgabe Anfang Dezember (Termin: 4.12./5.12., Seiten) Lauffähiger Prototyp Abgabe bis Lösung des gestellten Problemes (Implementation, Simulation, usw.) Vorführung bis zum Erstellung einer Projektbeschreibung bzw. Dokumentation Abgabe bis zum Vorstellung des Projektes in der Vorlesung (Vortrag) letzte Woche des Semesters (16.2./17.2./19.2) 02-3 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

5 Projektthemen I Gebiete Industriesteuerungen Fahrzeugsteuerungen Gebäudesteuerungen Mobile Anwendungen wie PDAs Roboter Bearbeitung eines Projektes Problemstatement und Problemanalyse Literaturstudium Einarbeitung in die Umgebung Lösung des Problems und Implementation Präsentation und Dokumentation 02-4 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

6 Projektthemen II Entwicklung einer Anwendung Analyse von Ausführungszeiten oder Dienstqualitäten Untersuchung von Designalternativen Berücksichtigung von Aspekten der Verläßlichkeit Echtzeitfähigkeit Mobilität 02-5 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

7 Projektthemen III Khepera-Miniroboter Bluetooth Anwendungen mit mobilen Geräten Fehlertolerante/Verteilte Anwendungen auf Basis von.net Testverfahren Verfahren der Fehlerfrüherkennung / -vorhersage Steer-by-Wire-Demonstrator 02-6 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

8 Projekt 1: Khepera I Roboter soll eine Wippe im Gleichgewicht halten Roboter mit Neigungssensor Wippe Entwicklungsumgebung mit Dokumentation und Crosscompiler Aufgabe: Entwicklung, Implementation und Test eines Balancierungs-Algorithmus 02-7 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

9 Projekt 2: Gemeinsam Malen über Bluetooth Verteiltes Malprogramm 2 Stück Dell Axim X5 mit Microsoft PocketPC Entwicklungsumgebung mit Dokumentation Bluetooth-Karten Aufgabe: Entwicklung eines verteilten Malprogrammes, bei dem an zwei über Bluetooth kommunizierenden PDAs jeweils in einer Farbe (oder Graustufe) gemalt wird und auf beiden Displays das gleiche Bild zu sehen ist Interoperabilität (Umgang mit verschiedenen Auflösungen und Graustufen) Fehler- und Performanceanalyse 02-8 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

10 Projekt 3: Telefonieren über Bluetooth 2 Stück Dell Axim X5 mit Microsoft PocketPC Entwicklungsumgebung mit Dokumentation Bluetooth-Karten Aufgabe: Entwicklung einer Telefonapplikation, die das Telefonieren mit zwei über Bluetooth kommunizierenden PDAs ermöglicht Fehler- und Performanceanalyse 02-9 Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

11 Projekt 4: Location based Services über Bluetooth 2 Stück Dell Axim X5 mit Microsoft PocketPC Entwicklungsumgebung mit Dokumentation Bluetooth-Karten Aufgabe: Entwicklung einer Applikation zu standortabhängigen Diensten über Bluetooth Fehler- und Performanceanalyse Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

12 Projekt 5: Sniffen im Bluetooth-Netzwerk Dell Axim X5 mit Microsoft PocketPC Entwicklungsumgebung mit Dokumentation Bluetooth-Karte Aufgabe: Entwicklung eines Sniffers/Analysators für Bluetooth auf PDA Basis Logging von Paketen Filterung von Paketen Erzeugung von Paketen Fehler- und Performanceanalyse Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

13 Projekt 6: Location based Services über WLAN Dell Axim X5 mit Microsoft PocketPC Entwicklungsumgebung mit Dokumentation WLAN-Karte Aufgabe: Entwicklung einer (eingeschränkten) Anwendung zur Standortbestimmung in bekannten WLAN-Umgebungen (Instituts-WLAN) Fehler- und Performanceanalyse Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

14 Projekt 7: Steer-by-Wire-Demonstrator Einleitung Zusammenarbeit mit DaimlerChrysler Research Berlin Für 4-6 Studenten Boards (Hersteller usw. ergaenzen) 4 CAN IP-Board für obige Boards (Hersteller usw. ergänzen) Introl Compiler für Boards PC zur Entwicklung und zum Bootstrapping diverse Kabel Dokumentation zu obigen Komponenten Steer by Wire Software für Demoapplikation Source-Code Dokumentation Binärfiles Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

15 Projekt 7: Steer-by-Wire-Demonstrator Szenario Steer-by-Wire-Szenario wird bereitgestellt Modularer Aufbau Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

16 Projekt 7: Steer-by-Wire-Demonstrator Aufgabe I Ziel: Weiterentwicklung und Fehlerbereinigung der vorhanden Applikation Teilaufgaben: : Inbetriebnahme der Applikation : Betrieb der Applikation, dabei Suchen und Dokumentieren von Fehlern Fehlerbeseitigung, sofern möglich Analyse des Verhaltens der Applikation, dazu Entwicklung eines CAN-Analysators zur Bus-Protokollierung Erfassung aller Daten über: Zeitverhalten einzelner Nachrichten Nachrichtenverluste Verhalten bei Überlast Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

17 Projekt 7: Steer-by-Wire-Demonstrator Aufgabe II Teilaufgaben (fortgesetzt) Entwicklung eines CAN-Nachrichtengenerators zur Erzeugung einzelner Nachrichten zur Erzeugung einer Nachrichtenlast mit definiertem Verhalten Instrumentierung des CAN-Treibers zur Performance Evaluation Anzahl und Art gesendeter Nachrichten Anzahl und Art aufgetretener Fehler Anzahl und Art empfangener Nachrichten Timing-Werte Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

18 Projekt 8: Unstoppable Orchestra mit.net PCs mit x86-prozessor (vermutlich P2-450), 384 MB RAM Windows XP.NET Entwicklungsumgebung Aufgabe: Entwicklung eines verteilten Orchesters, bei dem jeder beteiligte Rechner ein Instrument spielt und im Fall eines Ausfalls andere Instrumente übernehmen kann, ohne daß die Musik spürbar unterbrochen wird Entwicklung geeigneter Fehlermodelle Analyse der Anwendung im Fehlerfall Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

19 Projekt 9: Unstoppable Robots mit.net PCs mit x86-prozessor (vermutlich P2-450), 384 MB RAM Windows XP.NET Entwicklungsumgebung Aufgabe: Entwicklung einer verteilten Robotersimulation, die fehlertolerant eine simulierte Plattform im Gleichgewicht halten soll Entwicklung geeigneter Fehlermodelle Analyse der Anwendung im Fehlerfall Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

20 Projekt 10: Graceful Degradation mit.net PCs mit x86-prozessor (vermutlich P2-450), 384 MB RAM Windows XP.NET Entwicklungsumgebung Aufgabe: Entwicklung eines Beispielwebservice aus dem ecommerce-bereich Automatische Anpassung des gebotenen Service an Leistungsfähigkeit des Endgerätes Leistungsfähigkeit der Verbindung Zahlungsverhalten des Nutzers Entwicklung geeigneter Fehlermodelle Analyse der Anwendung im Fehlerfall Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

21 Projekt 11: Distributed Gaming mit.net PCs mit x86-prozessor (vermutlich P2-450), 384 MB RAM Windows.NET Entwicklungsumgebung Aufgabe: Auswahl eines geeigneten Spiels Entwicklung eines verteilten Spieles Konsenzprotokolle sichern Erhaltung der Reihenfolge für entfernte Beobachter Erhaltung des Spieles im Fall von Crashfaults Entwicklung geeigneter Fehlermodelle Analyse der Anwendung im Fehlerfall Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

22 Projekt 12: Early Fault Detection mit Windows PCs mit x86-prozessor (vermutlich P2-450), 384 MB RAM Windows XP oder Windows 2000 Entwicklungsumgebung Aufgabe: Erstellung eines Fehlermodells für einen ausgewählten Ausfall Implementation einer Software zur Früherkennung dieses Ausfalls Untersuchung der Leistungsfähigkeit des Ansatzes Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

23 Projekt 13: Studien zu Early Fault Detection Forschungspapiere Aufgabe: Überblick zum Thema Early Fault Detection Literaturrecherche Vorstellung von Methoden und Verfahren In sich geschlossene schriftliche Ausarbeitung Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

24 Projekt 14: Komponentenverteilung mit Discourse Rechner im DISCOURSE-Netzwerk.NET Entwicklungsumgebung Aufgabe: Entwicklung einer Anwendung, um.net Objekte im DISCOURSE Netz auf entfernte Rechner verteilen zu können Konfigurierbarkeit Sicherheit Performance Nutzerfreundlichkeit Auswahl und Aufbau eines Testszenarios Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

25 Bearbeitung eines Projektes Problemstatement und Problemanalyse Literaturstudium Einarbeitung in die Umgebung Lösung des Problems und Implementation Präsentation und Dokumentation Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling

26 Ablauf Auswahl von ein oder zwei Kommilitonen (Bildung eines Teams) Im Team Auswahl von FÜNF potentiellen Projekten mit einer Wertung von 1 (sehr interessiert) bis zu 5 (wären wir bereit, zu machen) Bis zum an Jan Richling (richling@informatik.hu-berlin.de) mit Liste der Gruppenmitglieder Liste der Projekte (1-5) Ab wird Projektverteilung in den Vorlesungen und auf der Homepage von EMES bekanntgegeben Die Liste der Projekte (dieser Foliensatz) ist dort ebenfalls zu finden Zuverlässige Systeme / Eigenschaften mobiler und eingebetteter Systeme c M.Malek, J.Richling