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1 Institut für Echtzeitsysteme und Softwaretechnik Prof. Dr.-Ing. Silvije Jovalekic Hochschule Albstadt-Sigmaringen Haux Gebäude in Albstadt Oktober aktualisierte Ausgabe

2 Inhaltsverzeichnis 1. Aufgaben des Instituts Forschung und Entwicklung Lehre Wissenstransfer Technische Ausstattung des Instituts Gegenständige Modelle Softwarewerkzeuge Forschungs- und Entwicklungsarbeiten Einige durchgeführte Projekte Laufende Projekte...9 STEVS - Strukturbasierter Test eingebetteter verteilter Systeme... 9 TAKS - Testautomatisierung kontinuierlicher Systeme... 9 Wise-TMA - Wireless Sensor Groups for Test and Measurement Applications 10 4 Beispiele für Wissenstransfer Bizerba: Anwendung von Kalman Filter in der Wägetechnik Eff-eff: Softwaremethoden für die Sicherheitstechnik Bosch: Softwaretest von CAN-Steuergeräten Lehrveranstaltungen Einführung Informatik Softwaretechnik Verteilte Systeme Angewandte Softwaretechnik Echtzeitsysteme Öffentlichkeitsarbeit Veröffentlichungen und Vorträge (auszugsweise) Ausstellungen, Faltblätter (auszugsweise) Lageplan und Kontakt Herausgeber: Institut für Softwaretechnik und Echtzeitsysteme an der Hochschule Albstadt-Sigmaringen Ausgabe: 11. aktualisierte Ausgabe: Oktober aktualisierte Ausgabe: Oktober Ausgabe: April 1995

3 1. Aufgaben des Instituts Das Institut besteht seit Juni 2010 und ist aus dem 1992 gegründeten gleichnamigen Labor entstanden. Das Institut forscht und lehrt auf dem Gebiet Analyse, Modellierung, Entwurf, Konstruktion und Verifikation von Systemen und Software der technischen Regelungs- und Steuerungstechnik. Die Verfahren werden im technischen Bereich insbesondere in elektrischer Automatisierungstechnik, Automobiltechnik und Gebäudesicherungstechnik angewendet. Das Institut hat die Aufgaben Forschungs- und Entwicklungsaufgaben auf den Fachgebieten des Instituts zu akquirieren und durchzuführen, Studierende bei speziellen Praktika und Abschlussarbeiten zu betreuen, Doktoranden zu betreuen, die die Forschungsarbeiten durchführen, die Zusammenarbeit zwischen den Professoren in den Themenfeldern des Instituts zu fördern, die Zusammenarbeit mit den forschungsorientierten Unternehmen und Institutionen zu fördern. Die Fachgebiete Echtzeitsysteme und Softwaretechnik werden von den Gesichtspunkten Forschung und Entwicklung, Lehre und Wissenstransfer betrachtet. 1.1 Forschung und Entwicklung Es werden Projekte mit Industriepartnern und Hochschulen mit den Forschungsschwerpunkten durchgeführt: Analyse und Synthese von Systemen und Software der elektrischen Automatisierung, Testautomatisierung von verteilten Echtzeitsystemen, Entwicklung von Software-Engineering Werkzeugen, Vernetzung in Fahrzeugen, Intelligente Sensorsysteme, Anwendung statistischer Verfahren in der Qualitätssicherung

4 Weitere Informationen sind dem Kapitel Forschungs- und Entwicklungsarbeiten auf Seite 7 zu entnehmen. 1.2 Lehre Die Lehre beinhaltet Vorlesungen, Übungen und Praktika für Studierende der Kommunikations- und Softwaretechnik (Bachelor) und Systems Engineering (Master). In den Vorlesungen und Praktika werden die neuen Erkenntnisse aufgenommen und didaktisch aufbereitet. Es werden folgende Inhalte behandelt: - Spezifikation von System- und Softwareanforderungen - Entwurf und Konstruktion von technischen Softwaresystemen - Analyse und Entwurf echtzeitfähiger und verteilter Systeme - Softwaretest und Testautomatisierung - Modellierung und Simulation der Einplanbarkeit bei Echtzeitsystemen Die Vermittlung des Stoffs erfolgt exemplarisch und häufig an Beispielen aus der Praxis. Fallbeispiele aus der Vorlesung werden in den Praktika analysiert, umgesetzt und erweitert. Weitere Informationen sind dem Kapitel Lehrveranstaltungen ab Seite 14 zu entnehmen. 1.3 Wissenstransfer Der Wissenstransfer besteht in der Übertragung der Forschungsergebnisse und Beratung der mittleren und kleinen Unternehmen (KMU) sowie großer Firmen überwiegend der Branchen Elektro- und Informationstechnik. Dabei geht es um den Transfer von neueren Erkenntnissen in die Industrie und umgekehrt. Weitere Informationen sind dem Kapitel Beispiele für Wissenstransfer ab Seite 11 zu entnehmen

5 2. Technische Ausstattung des Instituts 2.1 Gegenständige Modelle Zur Durchführung der Lehre und Forschung stehen im Labor des Instituts mehrere vernetzte Arbeitsplatzrechner und Server zur Verfügung. Abb. 1: AUTONET Prüfstand mit CAN und LIN Netzwerken Zur Entwicklung von CAN und LIN Netzwerken werden»autonet Prüfstand«(siehe Abb. 1) und mehrere CAN-Knoten (siehe Abb. 2) benutzt. Zum praxisnahen Erlernen der Fachgebiete werden technische Prozesse»Hausmodell«(siehe Seite 7),»Linearantrieb«(siehe Seite 10) und die SPS-Steuerung (siehe Seite 6) verwendet. Abb. 2: Simulation und Programmierung von CAN vernetzen Systemen - 5 -

6 Abb. 3: SPS Steuerung mit Profibus / Profinet 2.2 Softwarewerkzeuge Entwurfswerkzeuge Rhapsody der Fa. I-Logix zur Analyse und Entwurf von Software mit UML. Konstruktionswerkzeuge C/C++/C#/Java Entwicklungsumgebungen. Testwerkzeuge C++Test von Parasoft, CppUnit und JUnit zur Planung, Durchführung und Verwaltung von Black-box-, White-box- und Regressions-Unit-Tests. Spezialwerkzeuge für echtzeitfähige verteilte Systeme Echtzeitbetriebssystem QNX von QNX Systems. Matlab/Simulink und RT-Workshop zur Modellierung und Simulation von dynamischen Systemen. RapidRMA zur Modellierung und Simulation von Tasksystemen. CANoe zur Entwicklung von CAN/LIN-Netzwerken. STEP 7 zur SPS-Programmierung von vernetzten Automatisierungssystemen mit Profibus und Profinet

7 3 Forschungs- und Entwicklungsarbeiten 3.1 Einige durchgeführte Projekte Erlernen von Softwaretechniken an gegenständigen Modellen Abb. 4: Hausmodell mit Prozessrechner In diesem Projekt wurde eine modellhafte Software-/ Hardwareumgebung zum Erlernen von modernen Softwaretechniken bestehend aus Requirements Engineering, Softwareentwurf, Softwarekonstruktion und Softwaretest von vernetzten echtzeitfähigen Systemen entwickelt. Die Vorbereitung von Softwaretests war ein Schwerpunkt des Projektes [12]. z(t) w(k) - e(k) PID Regler u R (k) Pulsweitenmodulator T ON (k) Stellglied u(t) Regelstrecke y(t) y(k) Messglied Abb. 5: Blockdiagramm der Heizungsregelung mit Regelgrößenverlauf Das Modell in Abb. 4 wird in den Praktika und in den Projektarbeiten eingesetzt und als Demonstrationsobjekt für die Fachmessen verwendet

8 STARTS - System Test Automation of Distributed Real-Time Systems In diesem innovativen Projekt des Landes wurden mit dem industriellen Partner Honeywell Security die Verfahren zur Automatisierung von Softwaretests echtzeitfähiger, verteilter Systeme mit Sicherheitsanforderungen entwickelt. Die Testverfahren basieren auf dem Vergleich von Sollspezifikationen mit den erfassten Größen des technischen Prozesses und der vernetzten Rechnersysteme. Abb. 6: Blockschaltbild des Testsystems Das Testautomatisierungssystem enthält die Komponenten /1/ Testplanung zur Erstellung von Testfällen, /2/ Testausführung zur Ausführung der eingeplanten Testfälle im»aktiven Modus«und»Beobachtermodus«, /3/ Testauswertung zur Bewertung des Testergebnisse wie benutzerdefinierte Protokollanalyse der Busnachrichten und Informationsflussverfolgung. Zur Testplanung wurde der zeitbehaftete Ursache-Wirkungs-Graph konzipiert und entwickelt [8][10][20]. Abb. 7: Testplanung und Referenz-Testobjekt»Einbruchmeldesystem«- 8 -

9 3.2 Laufende Projekte STEVS - Strukturbasierter Test eingebetteter verteilter Systeme Es werden Methoden und Werkzeuge zum Test von eingebetteten verteilten Systemen mittels Strukturbeschreibung des Testobjektes entwickelt. Zur Testplanung wird der zeitbehaftete Ursache-Wirkungs-Graph aus dem Projekt STARTS verwendet. Dieser Graph unterstützt die Rückverfolgbarkeit der Informationen im verteilten System. Grammatik der Beschreibungssprache für Testobjekte Allgemeine Beschreibung des Testobjektes Testobjektdaten Sprachspezifikation Testplansprache STARTS-PLAN Sprachspezifikation Testszenarien Testplanung Testfälle Testobjektübersetzer Testobjekt Testplan- Datenbank Projektspezifische Beschreibung des Testobjektes Konfigurationsdaten Stimulationsdaten Testergebnisdaten Beobachtungsdaten Testausführung Testfälle Testberichte Abb. 8: : Elemente der CAE-unabhängigen Systemstruktur-Beschreibung Um die Unabhängigkeit von einem firmenspezifischen CAE Werkzeug zur Planung und Konfiguration einer Anlage zu erreichen, wird eine CAE spezifische Systemstruktur-Information des Testobjektes in eine neutrale Form transformiert, vgl. Abb. 8. Das Projekt wird mit Honeywell Security Group Novar, Albstadt bearbeitet [2][3][5]. TAKS - Testautomatisierung kontinuierlicher Systeme Beim Soll-/Ist-Vergleich stellt sich die Frage wie der Sollverlauf bestimmt werden soll. Mathematische Modellbildung des Testobjektes erfordert einen hohen, nicht zu unterschätzenden Aufwand. Im Labor wurde ein Verfahren zur Bestimmung des Sollwertverlaufs ohne mathematisches Modell entwickelt. Eine weitere Herausforderung stellt der Signalvergleich dar. Zur Erprobung der neuartigen Testverfahren wurde als Testobjekt das mathematische Modell eines geregelten Gleichstrommotors mit Matlab / RT- Workshop in Echtzeit ausgeführt. Die Gültigkeit des Verfahrens wurde durch Nachbildung verschiedener Fehler im Testobjekt verifiziert. In einer weiteren - 9 -

10 Velocity [rpm] Velocity [rpm] Institut für Echtzeitsysteme und Softwaretechnik Untersuchung werden die erfolgreich entwickelten Verfahren an einem realen mechatronischen Testobjekt, vgl. Abb. 9, erprobt [1][4]. a) b) modreldiff2 Abb. 9: Linearantrieb zur Testautomatisierung kontinuierlicher Systeme Wise-TMA - Wireless Sensor Groups for Test and Measurement Applications Um hohe Flexibilität bei Anwendungen sowie geringere Rückwirkung auf das Messergebnis bei der Erfassung von Temperaturen beim Prüfen elektronischer Produkte zu erreichen, werden miniature Sensoren (D = 3..6 mm, L = 3..8 mm) benötigt. Die Energieversorgung solcher Sensoren kann nicht über eine Batterie erfolgen, sondern über das induktive Feld des Lesegerätes. Für Anwendungen werden Energiereichweiten von > 30 cm benötigt. Die Energieversorgung über das induktive Feld ist eine der Herausforderungen dieses Projektes. Für die Praxis treten Sensoren in Sensorgruppen auf. Diese erfordern Lösungen für automatische Identifikation, Kalibrierung, Abstraktion der Datenübertragung durch Kommunikationskanäle und Verwaltung von Sensordaten. Mit dem VDE Prüf- und Zertifizierungsinstitut, Offenbach wird eine Machbarkeitsstudie erstellt

11 4 Beispiele für Wissenstransfer 4.1 Bizerba: Anwendung von Kalman Filter in der Wägetechnik Bei dynamischer Durchlaufwägung treten aufgrund mechanischer Störfaktoren am Wägegut Schwingungen auf, die zu einem falschen Ergebnis führen. Die auftretenden Schwankungen werden durch Kalman Filter bearbeitet, so dass eine geglättete Messkurve entsteht. Bei der Firma Bizerba GmbH, Balingen wurde für eine Waage ein adaptiver Kalman Filter entworfen, implementiert und in Betrieb genommen. Die Wiederverwendung des Filters erfolgt durch Beschreibung als Softwaremuster. Wägegut Wägeband Ablaufband Zufuhrband Lastaufnehmer Prozessrechner Etikettier station Drucker Kalman Filter des Wägesystems 1. Ordnung x k+1 = x k + K(y k+1 x k ) P k+1 = (P k + Q)(1 K) 2 + RK 2 K = (P k + Q) / (P k + Q + R) Q: Modellvarianz R: Meßvarianz Abb. 10: Modell der Durchlaufwägung mit Kalman Filter Abb. 11: Anlage zur Durchlaufwägung von Paketen

12 4.2 Eff-eff: Softwaremethoden für die Sicherheitstechnik In Automatisierungssystemen müssen gleichzeitig Anforderungen an nebenläufige Verarbeitung, Einhaltung der Fristen, hohe Zuverlässigkeit und Sicherheit erfüllt werden. Diese beeinflussen den anzuwendenden Softwareentwicklungsprozess. Es wurde ein integriertes Softwareentwicklungsmodell entwickelt, das die objekt-orientierte Vorgehensweise und die Verfahren zur Untersuchung des Zeitverhaltens verbindet. Pflichtenhefterstellung Hardware- Wrapper Planen der Softwarearchitektur Subsystem i Analyse der Subsysteme Entwurf und Spezifikation der Klassen Optimierung der Klassen Tasksystems Planung des Tasksystems Abschätzung der Laufzeiten Schätzungen vorhanden Berechnung der Einplanbarkeit nicht einplanbar Schätzungen nicht vorhanden einplanbar, nicht alle Subsysteme entworfen einplanbar, alle Subsysteme entworfen 1 2 Bewertung des Klassenentwurfes Implementation, Test und Integration der Klassen Messung der Antwortzeiten Fehler System- und Funktionstest Validation der SW Anforderungen Abb. 12: Integriertes Softwareentwicklungsmodell Die Erprobung der aufeinander abgestimmten Methoden bei der Entwicklung der Digitalen Empfangszentrale DEZ 9000 der Firma eff-eff GmbH, Albstadt erbrachte Verbesserungen der Softwarequalität, erhebliche Verminderung der Entwicklungs- und Wartungskosten, sowie eine Verringerung der Time-to-Market [14]

13 4.3 Bosch: Softwaretest von CAN-Steuergeräten Ziel dieses Projektes ist die Nachbildung der Steuergeräte, die am gleichen CAN-Strang mit dem Brems Steuergerät hängen. Das Laborauto (LabCar) wird zur Nachbildung der Fahrzeuge beim Entwurf, der Konstruktion und dem Test von Steuergeräte-Software verwendet. Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Robert Bosch, Abstatt durchgeführt [11]. Es wurden folgende Teilprojekte bearbeitet: - Entwurf und Konstruktion des CAN Bus Monitors, - Serviceprogramm zur Zuordnung von CAN Botschaften zu Fahrdynamikmodellgrößen, - Komponenten zur Testunterstützung von CAN-Steuergeräten, - Testautomatisierung des CAN Bus Monitors. Abb. 13: Softwareentwicklung mit Laborauto (LabCar)

14 5 Lehrveranstaltungen Es wurden folgende Lehrveranstaltungen abgehalten: Lehrveranstaltung (V+P) SWS Studiengang Sem. Einführung Informatik 2+2 KST / Bachelor 1 Softwaretechnik 4+2 KST / Bachelor 3 Verteilte Systeme 3+1 KST / Bachelor 6 Angewandte Softwaretechnik 3+1 KST / Bachelor 7 Echtzeitsysteme 3+1 SE / Master Einführung Informatik Ziele: Einführung in die Teilgebiete der Informatik; Vermittlung der Denkweise der Informatik; Prinzipien des Aufbaus, der Funktionsweise und des Einsatzes von Rechnern. Inhalt Benutzung eines Betriebssystems am Beispiel UNIX: Motivation, Kommandos zur Dateimanipulation, Programm Shell, Dateisystem, Grundlagen der Shell Programmierung. Benutzung des Internet: Grundbegriffe, File Transfer Protokoll (FTP), Elektronische Post ( ), World Wide Web (WWW). Internetsprache HTML: Frame-Technik, Hyperlinks, Dokumentweite Einstellungen, Strukturierung, Formatierung, Zeichenformatierung und Schriftgestaltung. Einführung in formale Sprachen und Sprachübersetzer: Begriffe, Syntaxdefinition, Backus-Naur-Form (BNF), Syntaxdiagramme, Kompilierer. Aufbau eines Rechners: Rechnerstruktur, Zentraleinheit, Speicher, Maschinensprachen. Peripheriekomponenten: E/A-Geräte, E/A-Techniken, Schnittstellen. Aufgaben im Praktikum 1. Benutzung eines Betriebssystems am Beispiel UNIX 2. Benutzung der Rechnernetze und des Internets 3. Internetsprache HTML und deren Verarbeitung 4. Grundlagen der Lexikal- und Syntaxanalyse

15 5.2 Softwaretechnik Ziele: klassische und moderne Prinzipien des Softwareentwurfs, Entwurfsrichtlinien für den prozeduralen und objektorientierten Entwurf, Softwarekonstruktion mit Standard- Komponenten, Bedeutung von Test für die Qualität von Software, inkrementelle Vorgehensweise, Softwarewerkzeuge zur Softwarekonstruktion, Anforderungsspezifikationen. Inhalt Requirements Engineering: Spezifikation von Anforderungen, Lasten-/Pflichtenheft, Strukturierte Analyse, Entscheidungstabellen. Datenabstraktion: Funktionale Abstraktion, Datenabstraktion, benutzerdefinierte Typen, Klassen, Objekte, Kapselung, Konstruktoren, Destruktoren. Klassen und Funktionsentwurf: Geheimnisprinzip, Modularisierung, strukturierter Entwurf, Entwurfsrichtlinien, Basisidiome in C++, Handle/Body Idiom, Referenzzähler, Laufzeiteffizienz. Objektorientierter Softwareentwurf: Konstruktion eines Klassenbaumes, abstrakte Klassen, Polymorphismus, graphischer Entwurf der Klassen und deren Beziehungen in UML, Richtlinien zur Softwarekonstruktion mit C++, automatische Codeinspektion. Testen von Software: Blackbox, Whitebox-Test, Regressionstest, Äquivalenzklassen, Grenzwertanalyse, Unit-, Integrations-, Systemtest, Fehlerlokalisierung und Korrektur. Entwurfsmuster: Singleton, Composite, Factory Method, Template Method. Standard Template Library: Klassen- und Funktionsschablonen, Iteratoren, Container, Algorithmen, Funktionsobjekte, Anwendungsbeispiele. Lernprojekte 1. Datenabstraktion eines Vektors, Sortieralgorithmen, Zeitmessungen 2. Entwicklung einer Mini-Graphik Klassenbibliothek 3. Entwurf, Konstruktion, Test von Software für Statistical Process Control (SPC) 5.3 Verteilte Systeme Ziele: Grundbegriffe über verteilte Systeme, Softwarestrukturen verteilter Systeme über Musterkataloge, Verteilte Systeme in den Fahrzeugen und bei der Automatisierung. Inhalt Einführung: Architektur verteilter Systeme, Sprachen und Notationen für statisches und dynamisches Systemverhalten: CRC-Karten, Unified Modeling Language (UML), Softwaremuster: Musterbegriff, Beschreibung und Eigenschaften von Mustern. Softwaremusterkatalog: Entwurfs- und Architekturmuster für verteilte Systeme: Client- Dispatcher-Server, Forward-Receiver, Communicator, Proxy, Observer, Layers, Broker, Model-View-Controler bezüglich Einsatz, Struktur, dynamisches Verhaltens, Entwurfsund Konstruktionssystematik, Implementierung, Varianten, sowie Vor- und Nachteilen. Vernetzte Systeme in Fahrzeugen: Controller Area Network (CAN): Protokoll, Kommunikationsmatrix, Botschaften, Signale, CAPL; Local Interconnected Network (LIN): Protokoll, Master-Slave, Botschaften, LIN-Schedule, Zeiteigenschaften, LIN Configuration

16 Language; FlexRay: Bus-Topologie, phys. Schicht, TDMA-Verfahren, Kommunikationszyklus, Botschaften, Synchronisation, Busguardian. Feldbusse in der Automatisierungstechnik: ProfiBus: physikalische Schicht, FDL, Telegrammformate, Anwendungsschicht, Zeitverhalten; SafetyBusP: Sicherheitsgerichtete HW/SW Maßnahmen, Industrial Ethernet, CANopen Testen verteilter Systeme: STARTS: Testobjekte, Testplanung, Testausführung, Testauswertung, Protokollanalyse, Beschreibung von Testobjekten, Informationsflussverfolgung, White-Box Test, Zeitsynchronisation, Datenhaltung. Praktikum 1. Konstruktion des Client-Dispatcher-Server Entwurfsmusters 2. Verteilte Ereignisbeobachtung über zuverlässige Kommunikation unter UDP 3. Simulation und Programmierung von CAN vernetzen Systemen 5.4 Angewandte Softwaretechnik Ziele: Lehren der Methoden und Verfahren der Softwaretechnik an Fallbeispielen und Übungen, die in allen Phasen der Softwareentwicklung von Software-Ingenieuren praktiziert werden. Verfahren und Methoden werden an Übungen erläutert. Inhalte Requirements Engineering: Spezifikation von Anforderungen, Lasten-/Pflichtenheft, Dokumentationsmuster, Graphische Modellierung, Linguistische Analyse. Softwareentwurf und Konstruktion: Softwarevisualisierung, Logischer und physikalischer Entwurf, Kopplung und Bindung, Entwurfsrichtlinien für den prozeduralen und objektorientierten Softwareentwurf, Softwaremuster: kleines Handbuch ausgewählter Idiome und Muster. Softwaretest: Testverfahren, Testfallentwurf, Testüberdeckungen, Softwaremetriken, statischer und dynamischer Softwaretest, Testautomatisierung, Werkzeuge. Softwarerestrukturierung: Prinzipien der Softwarerestrukturierung, Kennen lernen und Anwenden einiger Restrukturierungsregeln. Konfigurationsmanagement: Releasemanagement, Versions- und Variantenmanagement, Change Management, Anforderungs- und Fehlermanagement, Werkzeuge. Praktikum 1. Erstellung einer Anforderungsspezifikation für ein Automatisierungssystem 2. Prozeduraler Entwurf und Bewertung eines Softwaresystems 3. Objektorientierter Entwurf und Bewertung eines Softwaresystems, Softwaremuster 4. Erstellung von Testplänen, Testdurchführung, Testautomatisierung

17 5.5 Echtzeitsysteme Ziele: Verständnis für moderne echtzeitfähige und nebenläufige Softwaresysteme, Einführung in Echtzeitplanung, Vertiefung in Kommunikation und Synchronisation, Bedeutung von Echtzeitbetriebssystemen, Leistungsanalyse und Optimierung für den Entwurf von Echtzeitsystemen, Erläuterung der Begriffe und Verfahren am Beispielen vorwiegend aus der Automatisierung. Inhalt Einführung: Echtzeitbetrieb, Technischer Prozess, Ereignisse, Zeitanforderungen. Nebenläufigkeit, Echtzeitplanung: Taskbegriff, Taskzustandsmodell, Kooperation, Konkurrenz, Planung nach Prioritäten, Fristen, Spielraum, Zykluszeiten Rate Monotonic Analysis (RMA). Kommunikation und Synchronisation: Einseitige/mehrseitige Synchronisation, aktives Warten, Semaphore, Prioritätsinversion, Ereignisvariablen, Monitore, Senden, Empfangen, synchroner / asynchroner Nachrichtenaustausch, Kommunikationskanäle, Fernprozeduraufrufe. Leistungsanalyse und Optimierung: Abschätzen und Messen von Antwortzeiten und Laufzeiten, Minimierung der Prozessorauslastung, Optimierungstechniken, Speicherverwaltung. Echtzeitbetriebssysteme: Zeitverwaltung, Taskverwaltung, Prozessorverwaltung, E/A Verwaltung, Anforderungen und Beispiele für Industrie-Echtzeitbetriebssysteme. Echtzeitkommunikation: Topologien, Zugriffsverfahren, Signalkodierung, Anforderungen und Einsatz von Feldbussen, Beispiele für Feldbusse in der Fahrzeug- und Automatisierungstechnik. Praktikum 1. Entwurf und Programmierung eines Regelsystems 2. Speicherverwaltung mittels Speicher Pools 3. Optimierung von trigonometrischen Funktionen mittels Look-Up Tabelle 4. Anwendung eines Echtzeitbetriebssystems

18 6 Öffentlichkeitsarbeit 6.1 Veröffentlichungen und Vorträge (auszugsweise) [1] Jovalekic, S.; Lichtenberg, G.: Erprobung von Signalvergleichsverfahren für kontinuierliche Prozessgrößen an einem mechatronischen System, Int. Forum Mechatronik 2010, Winterthur, Schweiz, November 2010, Herausgeber ZHAW, Institut für Mechatronische Systeme. [2] Noak, E; Rist, B.; Jovalekić, S.: Systemstrukturbasiertes Testen für verteilte Automatisierungssysteme zur Erhöhung der Testzuverlässigkeit; Kongress AUTOMATION 2010, 15./16. Juni 2010, Baden-Baden, VDI Berichte Nr. 2092, 2010, S , CD mit Langfassung, 10 S. [3] Noak, E.; Jovalekic, S.; Grochowski, H.: Protokollanalyse und Informationsflussverfolgung zur Fehlerdiagnose in verteilten Echtzeitsystemen, Echtzeit 2009, Workshop über Software-intensive verteilte Echtzeitsysteme, Boppard, , Informatik aktuell, W.A. Halang, P. Holleczek (Hrsg.), Springer 2009, S [4] Jovalekić, S.; Schwindt,P.; Lichtenberg, G.; Prstec, M.: Automatisiertes Testen kontinuierlicher Systeme mit experimenteller Ermittlung der Sollverläufe; Kongress AUTO- MATION 2009, 18/19. Juni 2009, Baden-Baden, VDI Berichte Nr. 2067, 2009, S , CD mit Langfassung, 12S. [5] Jovalekic, S.; Rist. B.: Test Automation of Distributed Embedded Systems Based on Test Object Structure Information, 25th Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel, Anthony J. Weiss (Hrsg.), IEEE 2008, S [6] Jovalekic, S.; Neuburger, B.: Unterstützung der Fehlerdiagnose verteilter Automatisierungssysteme mit modellbasierten Testverfahren, Int. Forum Mechatronik 2007, Winterthur, Schweiz, September 2007, Herausgeber ZHAW, Institut für Mechatronische Systeme, S , ISBN [7] Jovalekic, S.; Rist. B.: Modellbasiertes Testen verteilter Automatisierungssysteme mittels Informationsflussverfolgung, GMA-Kongress 2007, 12/13. Juni 2007, Baden-Baden, VDI-Berichte Nr. 1980, 2007, S , ISBN [8] Jovalekic, S.; Burgbacher, M.: Testautomatisierung vernetzter Echtzeitsysteme - Unterstützung bei der Entwicklung und im Betrieb, horizonte 29,Thum (Hrsg.), Dezember 2006, VMK Verlag für Marketing und Kommunikation GmbH & Co. KG, Mönsheim, S ), ISSN [9] Jovalekic, S.: Graphical Test Planning for Distributed Discrete Real-Time Systems, Proceedings of the 10th IASTED International Conference Software Engineering and Applications, A.M.K. Cheng (Ed.), November 13-15, Dallas, TX, ACTA Press Anaheim Calgary Zürich 2006, S. 1-6 (6), ISBN Hardcopy: / CD: X. [10] Rist, B., Poganatz, D. und Jovalekic, S.: Testautomatisierung verteilter echtzeitfähiger Systeme basierend auf einer graphischen Testplanbeschreibung, in Haasis, Heinzl, Klumpp (Hrsg.), Aktuelle Trends in der Softwareforschung, doit Software- Forschungstag 2006, S , dpunkt.verlag 2006, ISBN

19 [11] Haller, M.; Jovalekic, S.: Testautomatisierung für echtzeitfähige, eingebettete Systeme im Automobil; PEARL 2004 Workshop "Eingebettete Systeme", Boppard, , Springer Verlag, ISBN , S [12] Jovalekic, S.; Schulz, W. : Systematischer Entwurf und Konstruktion von Software für Echtzeitsysteme im Bereich der Automatisierung, 20. internationales Kolloquium Wissenschaft für die Praxis, , Osijek, Kroatien. [13] Jovalekic, S.; Ikhwani, I.; Boissard, O.: Software Design by Patterns for Process- Oriented Applications, Proceedings of the 6th IASTED International Conference Software Engineering and Applications, pp , Nov., 4-6, 2002, Cambridge, USA, ISBN [14] Jovalekic. S; Rist, B.: Entwicklung sicherheitsrelevanter zeitkritischer Systeme mit objektorientierter Softwarekonstruktion: Verfahren und Erprobung; 42. Internationales Wissenschaftliches Kolloqium, Technische Universität Ilmenau, Thüringen, , ISSN , Band 3, S [15] Conrad, M; Jovalekic, S.: Einsatz und Bewertung von objektorientierten Entwurfsmustern bei der Auswahluntersuchung eines Echtzeitbetriebssystems; Kongreß Echtzeit 97, Wiesbaden September 1997; veranstaltet von Elektronik, S [16] Jovalekic, S.: Objektorientierte Softwarekonstruktion von Echtzeitsystemen; in Echtzeitsysteme und objektorientierter Entwurf von Helmut Rzehak (Hrsg.), Vieweg Computing & Engineering 1996, ISBN , S [17] Jovalekic, S.; Rieger, M.; Runge, R.: Design of a Microcomputer Platform with Real- Time Operating System for Laboratory Projects; 1997 Frontiers in Education Conference, Pittsburgh, Pennsylvania, USA, , IEEE Press, ISBN Ausstellungen, Faltblätter (auszugsweise) [18] 1 STARTS Workshop Test und Diagnose technischer Systeme, Albstadt, [19] STARTS System Test Automation of Distributed Real-Time Systems, Faltblatt, Herausgeber Labor für Softwaretechnik und Echtzeitsysteme, HS Albstadt-Sigmaringen, [20] Burgbacher, B.; Neuburger, B.; Jovalekic, S.: STARTS Vorführung auf der Hannover Messe Industrie 2007, Hannover April [21] Burgbacher, M.; Jovalekic, S.; Poganatz, D.; Rist, B.: STARTS, Posterpräsentation und Prototyp-Vorführung, Software-Forschungstag 2006, , Mannheim. [22] Hirsch, I.; Jovalekic, S.: Symposium Innovative Informationstechniken heute und morgen, Fachgespräch Softwareintensive verteilte Systeme, Hausmesse; Organisation des Symposiums am in Albstadt. [23] Rieger, M.; Jovalekic, S.: Gebäudeautomatisierung und Sicherheitstechnik - Exponate bei der Technologie-Ausstellung beim VDE 98 Kongress, , Stuttgart, mit der Firma eff-eff, Albstadt

20 6.3 Lageplan und Kontakt Kontakt Hochschule Albstadt-Sigmaringen Institut für Echtzeitsysteme und Softwaretechnik Jakobstraße 6 D Albstadt Telefon: (+49) (7571) (-9 148) Telefax: (+49) (7571) Web:

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