@PhdThesis{dbt_mods_00030779, author = {Kl{\"o}ckner, Johannes}, title = {Modellierung von Kommunikationssystemen zum Zweck der Systemanalyse und des Systementwurfs}, year = {2016}, month = {Nov}, day = {24}, keywords = {Eingebettete Systeme; Modellierung; Simulation; Bussysteme; Systementwurf}, abstract = {Einen wesentlichen Beitrag zu Innovationen und Weiterentwicklungen in der Automobilindustrie leisten elektronische Komponenten. Der funktionale Wachstum in den Bereichen Sicherheit, Komfort und Fahrerassistenz f{\"u}hrt zu einer Erh{\"o}hung der Komplexit{\"a}t. Neben der Anzahl der Komponenten steigert sich auch der Bedarf an Kooperation und Datenaustausch. Insbesondere by-wire- und Assistenzsysteme (Hochautomatisiertes Fahren) zeichnen sich durch hohe Anforderungen in den Bereichen Zuverl{\"a}ssigkeit, Datenkonsistenz, Fehlertoleranz und Ausfallsicherheit aus. Die Zusammenarbeit einzelner Steuerger{\"a}te fordert von der Kommunikationsstruktur neben hohen Datenraten auch Determinismus und Echtzeitverhalten. Die Entwicklung dieser komplexen verteilten Systeme profitiert durch modellbasierte Entwurfsprozesse. Der Nachweis von grundlegenden Systemeigenschaften mit dem Schwerpunkt Kommunikation soll bereits in fr{\"u}hen Entwurfsphasen mit Hilfe von ausf{\"u}hrbaren Spezifikationen modell- und simulationsbasiert erfolgen. In dieser Arbeit wird ein Modellierungsansatz entworfen, welcher die typischen ereignis- und zeitgesteuerten Protokolle in der Dom{\"a}ne Automotive adressiert. Der Fokus liegt auf den Buszugriffsverfahren. Modelle auf unterschiedlichen Abstraktionsebenen werden am Beispiel von Controller Area Network (CAN) und FlexRay definiert und realisiert. Neben der reinen Kommunikation werden die angrenzenden Themenfelder Gateway (heterogene Kopplung) und Betriebssystem ber{\"u}cksichtigt. Detaillierte Modelle eignen sich zur Analyse spezifischer Protokolleigenschaften sowie zur Weiterentwicklung von Protokollfunktionen auf Modellebene. Mit abstrakteren Modellen lassen sich Leistungs- und Eigenschaftsanalysen von gro{\ss}en heterogenen Systemen durchf{\"u}hren. Echtzeitkommunikation, vernetzte Systeme und Anwendungsfelder f{\"u}r modellbasierte Entwurfsprozesse finden sich auch au{\ss}erhalb des Automobilbereiches. Die Anwendung wird am Beispiel der Entwicklung und Optimierung eines komplexen verteilten Systems zur Steuerung einer Nanopositionier- und Nanomessmaschine demonstriert. Innerhalb des Entwicklungsprozesses werden Entwurf, Realisierung und Leistungsbewertung bez{\"u}glich der Architektur des Gesamtsystems, der Verteilung von Funktionen und der Realisierung einzelner Komponenten sowie applikationsspezifische Kommunikationsprotokolle betrachtet.}, url = {https://www.db-thueringen.de/receive/dbt_mods_00030779}, file = {:https://www.db-thueringen.de/servlets/MCRFileNodeServlet/dbt_derivate_00036927/ilm1-2015000721.pdf:PDF}, language = {de} }