Méthodologie de modélisation et d'évaluation d'applications réparties temps réel sûres de fonctionnement : application, dans le domaine automobile, à l'électronique embarquée et à l'informatique manufacturière

• Auteur / Autrice : Christophe Philippe
• Direction : Jean-Pierre Thomesse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Vandoeuvre-les-Nancy, INPL
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en informatique (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle)
• Jury : Président / Présidente : Jean-François Aubry
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Arlat, Jean-Pierre Elloy, Claude Godart

Mots clés

Mots clés contrôlés

Électronique industrielle

Électronique industrielle

Réseaux d'ordinateurs

Automobiles -- Équipement électronique

Automobiles -- Équipement électronique

Résumé

L'électronique embarquée dans les véhicules, et l'informatique de contrôle-commande liée à la production de ces mêmes véhicules, sont caractérisées par de fortes contraintes de temps et de sûreté de fonctionnement. Nous nous intéressons dans ce mémoire à l'introduction des réseaux de communication dans ces applications, et proposons une méthodologie pour l'évaluation de telles applications. Cette méthodologie fournit respectivement un formalisme de modélisation et une structure d'accueil de méthodes d'évaluation. La première partie du mémoire décrit la problématique. Après avoir donné les définitions nécessaires (chapitre 1), nous caractérisons et synthétisons les applications des deux domaines concernés, électronique embarquée et informatique usine (chapitre 2). La seconde partie du mémoire présente notre méthodologie de modélisation et d'évaluation. Le formalisme de modélisation intègre les notions de Modèle d'Application, d'Architectures (Fonctionnelle, de Ressources, Opérationnelle) et de propriétés (Caractéristiques, Contraintes). La structure d'accueil peut intégrer des méthodes d'évaluation de caractéristiques, de vérification du respect de contraintes, ou encore de comparaison de Modèles d'Application. La troisième partie du mémoire illustre la méthodologie par la spécification et la conception de méthodes d'évaluation, leur intégration dans la structure d'accueil et leur utilisation. Le chapitre 4 présente des méthodes d'évaluation temporelle de profils de communication (basés sur CAN et ASI principalement), et le chapitre 5, des méthodes d'évaluation de la sûreté de fonctionnement (évaluation ordinale de fautes, évaluation dysfonctionnelle de profils de communication, évaluation de solutions de tolérance aux fautes par redondance). La quatrième partie décrit un outil logiciel implémentant la méthodologie (chapitre 6), et son utilisation sur un cas d'étude (chapitre 7).

Automotive electronic embedded systems, and control systems of vehicle manufacturing, are characterised by hard constraints of time and of dependability. We are interested in this document to the introduction of communication networks in these applications, and propose a methodology to assess such applications. This methodology pro vides a modelling formalism and a framework for assessment methods. The first part of the document justifies our work. After giving some necessary definitions (chapter 1), applications in both domains (embedded systems and manufacturing computer systems) are characterised and synthesised (chapter 2). The second part of the document presents the modelling and assessment methodologies. The modelling formalism integrates the notions of Application Model, Architectures (Functional 'Architecture, Resource Architecture, Operational Architecture), and properties (Characteristics and Constraints). The framework is able to integrate methods of characterics evaluation, of constraints verification, or of application models comparison. The third part of the document describes through examples, the conception, the integration in the framework, and the use, of assessment methods. The chapter 4 presents some temporal valuation methods of communication profiles (mainly based on CAN and ASI networks). The chapter 5 shows dependability assessment methods (ordinal assessment of faults, failure assessment of communication profiles, assessment of fault tolerance solutions based on replication). The fourth part describes a software tool implementing the methodology (chapter 6), and its application in a case study (chapter 7).