Organic Self-organizing Bus-based Communication Systems (Organic Bus)

Third party funded individual grant


Acronym: Organic Bus

Start date : 01.07.2009

End date : 31.03.2013

Website: https://www.cs12.tf.fau.de/forschung/projekte/organic-bus


Project picture

Project details

Short description

Today s electronic systems comprise a multitude of complex components interacting over communication networks and bus systems. In this project, an organic approach for the analysis, design and optimization of bus-based communication systems is investigated. The goal of our approach is to overcome drawbacks of today s pure offline designs that are based on worst-case estimations, are not expandable, and may easily degenerate when the environment or requirements change at run-time. In contrast, a decentralized approach using online self-organization would be able to monitor the actual traffic ofthe communication system and adapt either sending rates, probabilities, priorities, etc. accordingly. This project intends to provide a) theoretical foundations on self-organization for bus-based communication architectures based on game theory and utility functions, b) models as well as a design methodology including learning techniques to implement such properties for conflicting requirements, such as deadlines and bandwidth, and c) a simulation testbed. Finally, d) a hardware demonstrator shall be developed in order to prove the benefits of the investigated approaches in a realistic environment.

Scientific Abstract

Heutige elektronische Systeme bestehen aus einer Vielzahl von komplexen Komponenten die über Kommunikationsnetze und Bussysteme miteinander kommunizieren. In diesem Projekt soll ein organischer Ansatz zur Analyse, Entwurf und Optimierung bus-basierter Kommunikationssysteme untersucht werden. Das Ziel dieses Ansatzes ist es, die Nachteile herkömmlicher reiner offline Entwurfsmethoden zu vermeiden. Diese basieren meistens auf Worst-Case Schätzverfahren, sind nicht erweiterbar und können schnell degradieren, wenn sich die Umgebung und Anforderungen zur Laufzeit ändern. Im Gegensatz dazu ist ein dezentralisierter selbstorganisierender Ansatz in der Lage, den tatsächlichen Busverkehr zu überwachen und entsprechend die Senderaten, -wahrscheinlichkeiten, -prioritäten etc. anzupassen.

In diesem Projekt sollen a) theoretische Grundlagen für selbstorganisierende bus-basierte Kommunikationsarchitekturen mit Hilfe der Spieletheorie und Nutzenfunktionen, b) Modelle und Entwurfsmethoden, die Lerntechniken für die Umsetzung solcher Eigenschaften beinhalten, um gegensätzlichen Anforderungen aufzulösen, wie Deadlines und Bandbreite, sowie c) eine Simulationsumgebung geschaffen werden. Schließlich soll d) ein Hardwaredemonstrator aufgebaut werden, um die Vorteile des untersuchten Ansatzes in einer realitätsnahen Umgebung aufzuzeigen.

Involved:

Contributing FAU Organisations:

Funding Source