基于SOA的信息物理融合系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)和建模方法.pdf

1、信息物理融合系統(tǒng)(CPS)是計(jì)算過程和物理過程的集合。它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算實(shí)體、交互實(shí)體與物理實(shí)體的集成化設(shè)計(jì)，可以保障系統(tǒng)高效、安全、實(shí)時(shí)的完成協(xié)作，具有非常廣泛深遠(yuǎn)的應(yīng)用前景，但由于信息物理融合系統(tǒng)是相當(dāng)新的計(jì)算系統(tǒng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求。本文提出一種面向服務(wù)的架構(gòu)(SOA)來設(shè)計(jì)信息物理融合系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，SOA非常適用于有復(fù)雜業(yè)務(wù)流程的信息物理融合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，標(biāo)準(zhǔn)化的接口和松散的耦合服務(wù)有利于實(shí)現(xiàn)服務(wù)的動(dòng)態(tài)組合，使得

2、CPS可以處理復(fù)雜和消耗資源的物理過程。
　　結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)語言(AADL)是一種國際標(biāo)準(zhǔn)的體系結(jié)構(gòu)描述語言，它可以用于軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)建模和分析，并對(duì)其非功能性行為進(jìn)行驗(yàn)證。此外，AADL支持自動(dòng)化系統(tǒng)集成，只要提供一種用于軟件組件的源代碼，就可以通過工具完全指定AADL模型，所以AADL具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性。本文使用這種建模工具對(duì)智能交通系統(tǒng)進(jìn)行部分建模，以說明SOA架構(gòu)中關(guān)鍵技術(shù):最壞執(zhí)行時(shí)間(WCET)、時(shí)空行為和調(diào)度算法。<

3、br>　　本文的內(nèi)容包括對(duì)信息物理融合系統(tǒng)和SOA的基本介紹，主要偏向于體系結(jié)構(gòu)的介紹，并將CPS和SOA結(jié)合，提出基于SOA的CPS體系結(jié)構(gòu)，詳細(xì)介紹各層的功能和關(guān)鍵技術(shù)。建模過程使用AADL建模語言和智能交通系統(tǒng)案例進(jìn)行詮釋，首先描述了AADL的基本特性，核心建模元素以及相關(guān)的規(guī)范特點(diǎn)，并針對(duì)基于SOA的信息物理融合系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展，使用RT-Maude進(jìn)行時(shí)空行為的擴(kuò)展，并將其轉(zhuǎn)化為AADL的行為附件。隨后介紹了智能交通系統(tǒng)的特