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CPS
Cyber-Physical Systems
Sistema computacional que se coordina e integra
eficazmente con los procesos físicos
Interactúan por medio de dispositivos de entrada y salida
Predicción de tiempo de
ejecución Tiempo
Computadoras
embebidas
Redes de
monitoreo
Lazos de
realimentación
Procesos
físicos
Concurrencia
•Dispositivos de alta fiabilidad en medicina
•Control de Tráfico
•Control de Procesos
•Conservación de la energía
•Control de infraestructuras criticas
•Robótica distribuida
•Sistemas de defensa
Generación de energía
Vehículos
Aplicaciones
Sistemas de control
Futuras
Comunicaciones
Juegos
Redes financieras
¿Qué dificulta el desarrollo de los CPS?
Impedimentos:
Falta de semánticas temporales
Modelos de concurrencia inadecuados
Tecnologías de interconexión que permitan
predicción y fiabilidad en tiempo real
Desafíos tecnológicos
• Sistemas embebidos:
– Se construían en ámbito limitado
– Apuntaban a optimizar y realizar los procesos
más rápidamente
• Objetivo hoy en día:
– sistemas interconectados
– predecir los tiempos de ejecución
– resultados confiables
Predicción de tiempo de ejecución
• Arquitecturas
• Lenguajes de programación
• SO
• Interconexiones de redes
No tienen en
cuenta el tiempo
en sus
abstracciones
• Jerarquías de memorias
• expedición dinámica
• ejecución especulativa
Dificultan predecir el
tiempo de ejecución
Modelos de concurrencia
• reaccionar a múltiples entradas y
controlar varias salidas.
• Actualmente se usan: THREADS
– manejo de las interacciones se delega
al sistema operativo → trae problemas
INVESTIGACIONES EN CPS
• Introducción del tiempo en lenguajes de programación
• Re-estructuración de los sistemas operativos y
lenguajes
• Re-estructuración del hardware
• Jerarquía y gestión de memoria con capacidad de
predicción
• Componentes concurrentes
• Modelos de concurrencia predecibles, entendibles y
controlables
• Redes con capacidad de manejo del tiempo
• Sistemas de computación dinámicos