Systemy wbudowane i sieci sensorowe 1000-2D10SWS

Coraz większe znaczenie zyskują ostatnio sieci sensorowe. Są to sieci złożone z wielu niedużych urządzeń mikroprocesorowych, zwanych systemami wbudowanymi (ang. embedded systems), komunikujących się drogą radiową. Typowym przykładem sieci sensorowej są czujniki monitorujące parametry środowiskowe i przekazujące je drogą radiową do centrali. Elementami takiej sieci mogą być - oprócz czujników - także elementy wykonawcze, gromadzące dane itp. Najczęściej są to mikrokontrolery z dodatkowymi układami peryferyjnymi. Specyfika mikrokontrolerów polega jednak na tym, że dysponują małą mocą obliczeniową, małą pamięcią i ograniczoną mocą zasilania. Z tych powodów potrzebne są inne niż tradycyjne techniki ich programowania. W ramach seminarium zajmiemy się następującymi zagadnieniami:

1. Systemy operacyjne dla mikrokontrolerów:
a) modele szeregowania zadań przy ograniczonej pamięci,
b) szeregowanie asynchroniczne a szeregowanie synchroniczne,
c) porównanie systemow operacyjnych dostępnych dla systemow wbudowanych,
d) przenoszenie popularnych systemów operacyjnych na nowe architektury.
2. Tworzenie sterowników dla urządzeń peryferyjnych:
a) różnorodność układów peryferyjnych,
b) projektowanie jednolitego interfejsu.
3. Metodyka tworzenia programów na urządzenia z małą pamięcią:
a) opracowanie zestawu reguł i zaprojektowanie języka programowania,
b) stworzenie kompilatora tego języka,
c) zaimplementowanie narzędzia wspomagającego wizualne projektowanie aplikacji,
d) stworzenie zintegrowanego środowiska programistycznego.
4. Protokoły komunikacyjne:
a) problem ograniczonych zasobów: mała moc obliczeniowa, mała pamięć,
ograniczona moc zasilania, ograniczenia układów nadawczo-odbiorczych.
b) modelowanie i testowanie różnych schematów zapewniających
niezawodną komunikację przy małych zasobach.
5. Aplikacje
6. Czas rzeczywisty:
a) metodyki tworzenia systemów czasu rzeczywistego,
b) sposoby zagwarantowania ścisłych więzów czasowych między zdarzeniami,
c) rozszerzenia automatów skończonych umożliwiające opis więzów
czasowych (np. automaty z czasem),
d) metody i języki programowania.
7. Metody weryfikacji poprawności, modelowania i testowania
oprogramowania małych urządzeń:
a) modelowanie interakcji między urządzeniami uwzględniające ich niskopoziomowe własności i ograniczenia sprzętowe,
b) narzędza do symulacji,
c) modelowanie systemów wbudowanych w popularnych narzedziach weryfikujących przez model.

Do udziału zachęcamy przede wszystkim studentow zainteresowanych pisaniem pracy magisterskiej o charakterze praktycznym. Implementacje będą wykonywane na różnego rodzaju sprzęcie dostarczanym (częściowo) przez nas.