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)是計算過程和物理過程的集合。它實現(xiàn)了計算實體、交互實體與物理實體的集成化設計，可以保障系統(tǒng)高效、安全、實時的完成協(xié)作，具有非常廣泛深遠的應用前景，但由于信息物理融合系統(tǒng)是相當新的計算系統(tǒng)，傳統(tǒng)的設計方法已經(jīng)不能滿足系統(tǒng)的設計需求。本文提出一種面向服務的架構(gòu)(SOA)來設計信息物理融合系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，SOA非常適用于有復雜業(yè)務流程的信息物理融合系統(tǒng)的設計，標準化的接口和松散的耦合服務有利于實現(xiàn)服務的動態(tài)組合，使得

2、CPS可以處理復雜和消耗資源的物理過程。
　　結(jié)構(gòu)分析與設計語言(AADL)是一種國際標準的體系結(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，并對其非功能性行為進行驗證。此外，AADL支持自動化系統(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具有很強的擴展性。本文使用這種建模工具對智能交通系統(tǒng)進行部分建模，以說明SOA架構(gòu)中關鍵技術(shù):最壞執(zhí)行時間(WCET)、時空行為和調(diào)度算法。<

3、br>　　本文的內(nèi)容包括對信息物理融合系統(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)，詳細介紹各層的功能和關鍵技術(shù)。建模過程使用AADL建模語言和智能交通系統(tǒng)案例進行詮釋，首先描述了AADL的基本特性，核心建模元素以及相關的規(guī)范特點，并針對基于SOA的信息物理融合系統(tǒng)的特點進行擴展，使用RT-Maude進行時空行為的擴展，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