Adaptive Softwareinfrastruktur betriebsmittelbeschränkter vernetzter Systeme (Phase 2)

Adaptive Softwareinfrastruktur betriebsmittelbeschränkter vernetzter Systeme (Phase 2)

(Drittmittelfinanzierte Gruppenförderung – Teilprojekt)

Titel des Gesamtprojektes: FOR 1508: Dynamisch adaptierbare Anwendungen zur Fledermausortung mittels eingebetteter kommunizierender Sensorsysteme
Projektleitung: Wolfgang Schröder-Preikschat
Projektbeteiligte: Peter Wägemann, Timo Hönig, Heiko Janker
Projektstart: 1. August 2015
Projektende: 31. Juli 2018
Akronym: ARTE
Mittelgeber: DFG / Forschungsgruppe (FOR)
URL:

Abstract

Im Kontext der Gesamtvision der Forschergruppe BATS ist es das Ziel des Teilprojekts ARTE (adaptive run-time environment, TP 2) eine flexible Systemsoftwareunterstützung zu entwickeln. Diese soll es ermöglichen, für die Verhaltensbeobachtungen von Fledermäusen (TP 1) verteilte Datenstromanfragen (TP 3) auf einem heterogenen Sensornetzwerk (TP 4), bestehend aus stationären (TP 5) und mobilen (TP 7) Sensornetzwerkknoten, zu etablieren. Eine besondere Herausforderung stellen hierbei die knappen Ressourcen dar, im speziellen Speicher und Energie, sowie die wechselhafte Konnektivität der nur 2 g schweren mobilen Knoten. In Anbetracht dieser vielfältigen und teilweise konfligierenden Anforderungen soll ARTE in Form einer hochkonfigurierbaren Softwareproduktlinie realisiert werden. Ziel ist es, sowohl die unterschiedlichen funktionalen Anforderungen zwischen mobilen und stationären Knoten zu unterstützen, als auch wichtige nichtfunktionale Eigenschaften, wie niedriger Speicherverbrauch und Energieeffizienz. Entsprechend soll schon bei der Entwicklung von ARTE der Konfigurationsraum werkzeuggestützt und gezielt auf nichtfunktionale Eigenschaften untersucht werden, um gemäß der Anforderungen an das Projekt später im Einsatz eine optimierte Auswahl von Implementierungsartefakten zu bieten. Dabei ist explizit die dynamische Anpassbarkeit von Anwendungs- wie auch von Systemfunktionen zu berücksichtigen. Auf funktionaler Ebene wird ARTE Systemdienste in Gestalt einer Middleware bereitstellen, die Anpassung und Erweiterung zur Laufzeit unterstützt und auf Datenstromverarbeitung zugeschnitten ist, um eine ressourceneffiziente und flexible Ausführung von Datenstromanfragen zu ermöglichen.

Publikationen

• Wägemann P., Distler T., Hönig T., Janker H., Kapitza R., Schröder-Preikschat W.:
  Worst-Case Energy Consumption Analysis for Energy-Constrained Embedded Systems
  Euromicro Conference on Real-Time Systems (Lund, Sweden)
  In: Proceedings of the 27th Euromicro Conference on Real-Time Systems (ECRTS '15) 2015
  DOI: 10.1109/ECRTS.2015.17
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2015/waegemann_15_ecrts.pdf
• Hönig Timo, Eibel Christopher, Schröder-Preikschat Wolfgang, Cassens Björn, Kapitza Rüdiger:
  Proactive Energy-Aware System Software Design with SEEP
  EASED (Oldenburg, Germany, 25. April 2013 - 25. April 2013)
  In: Proceedings of the 2nd Workshop on Energy Aware Software-Engineering and Development 2013
  URL: http://www4.cs.fau.de/Publications/2013/hoenig_13_eased.pdf
• Hönig T., Janker H., Mihelic O., Eibel C., Kapitza R., Schröder-Preikschat W.:
  Proactive Energy-Aware Programming with PEEK
  Conference on Timely Results in Operating Systems (Broomfield, CO, USA, 5. Oktober 2014 - 5. Oktober 2014)
  In: USENIX (Hrsg.): Proceedings of the 2014 Conference on Timely Results in Operating Systems (TRIOS '14) 2014
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2014/hoenig_14_trios.pdf
• Strübe M., Lukas F., Li B., Kapitza R.:
  DrySim: Simulation-Aided Deployment-Specific Tailoring of Mote-Class WSN Software
  17th ACM international conference on Modeling, analysis and simulation of wireless and mobile systems (Montreal, Canada, 21. September 2014 - 26. September 2014)
  In: Proceedings of the 17th ACM international conference on Modeling, analysis and simulation of wireless and mobile systems (MSWiM '14), ACM New York: 2014
  DOI: 10.1145/2641798.2641838
  URL: https://www4.cs.fau.de/Publications/2014/struebe_14_mswim.pdf
• Mutschlechner M., Li B., Kapitza R., Dressler F.:
  Using Erasure Codes to Overcome Reliability Issues in Energy-Constrained Sensor Networks
  IEEE/IFIP WONS 2014 (Obergurgl, Austria, 2. April 2014 - 4. April 2014)
  In: Proceedings of the 11th IEEE/IFIP Conference on Wireless On demand Network Systems and Services (WONS 2014) 2014
  DOI: 10.1109/WONS.2014.6814720
  URL: https://www.ibr.cs.tu-bs.de/users/bli/papers/bli2014wons.pdf