Alexander ChristIntegration von Kommunikationsfähigkeiten in cyber-physische Systemkomponenten | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-5616-7 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Forschungsberichte aus dem Fachgebiet Datenverarbeitung in der Konstruktion Herausgeber: Prof. Dr.-Ing. Reiner Anderl Darmstadt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 59 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Cyber-physisches System; CPS; Vernetzung; internetbasierte Kommunikation; Kommunikationsfähigkeit | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | German | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 242 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 54 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 317 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 49,80 € / 62,30 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | November 2017 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | Die zunehmende Digitalisierung von Produkten sowie die Fortschritte in der modernen Informations- und Kommunikationstechnologie ermöglichen die Herstellung intelligenter, vernetzter Produkte mit internetbasierten Dienstleistungen. Die technologischen Grundlagen bilden cyber-physische Systeme (CPS) und deren Kommunikation über Internettechnologien. Durch die Integration von Kommunikationsfähigkeiten in cyber-physische Systemkomponenten (Aktoren, Sensoren und Kommunikationsschnittstellen) werden diese zu proaktiven Teilnehmern der Kommunikation. Dies bildet eine wichtige Grundlage für das autonome Handeln von CPS in der Produktentstehung und -nutzung. In der Entwicklungsmethodik werden jedoch die internetbasierte Vernetzung und Kommunikation der CPS-Komponenten bisher zu wenig berücksichtigt.
Das in der vorliegenden Dissertation entwickelte TASK-Modell ermöglicht die Auslegung und Simulation der internetbasierten CPS-Kommunikation in den frühen Phasen des Entwicklungsprozesses. Die CPS-Komponenten erhalten über die TASK-Elemente (Tag, Aktor, Sensor und Kommunikation) eine individuelle digitale Repräsentation, welche die Operationalisierung ihrer Kommunikationsfähigkeiten für die CPS-Kommunikation gestattet. Die produktübergreifende Vernetzung der CPS-Komponenten erfolgt in einem ereignisbasierten Publish/Subscribe-System, das eine flexible n:m-Kommunikation mit einer Entkopplung der CPS-Komponenten hinsichtlich Zeit, Raum und Synchronisation in verteilten Systemen erlaubt. Mit dem TASK-Modell werden die methodischen Grundlagen und die informations-technischen Datenstrukturen für die virtuelle Absicherung der CPS-Kommunikation geschaffen. Es erweitert die Methodik des Model Based Systems Engineerings im Sinne des V Modells mit Fokus auf der Modellbildung und -analyse sowie der Eigenschaftsabsicherung für die internetbasierte CPS-Kommunikation. Die vorliegende Dissertation leistet somit einen wichtigen Beitrag für die Entwicklung intelligenter, vernetzter Produkte. |