Gas-flow computer with SBST

• Autorzy: Mosdorf M. , Grochowski K. , Sosnowski J. , Gawkowski P.

Warianty tytułu

PL

Komputerowy przelicznik przepływu gazu z wbudowanym SBST

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper deals with the problem of improving dependability in industrial embedded systems. This problem is considered in relevance to the developed gas flow computer. It is implemented around ARM microcontroller which performs complex measurements and calculations of gas flow with embedded software based self-test mechanisms (SBST) assuring fault detection and fault handling. These mechanisms do not interfere with the normal operation neither in time nor in space. The effectiveness of these approaches has been practically verified in specialised experiments.

PL

Ostatnio obserwuje się coraz większe zainteresowanie inteligentnymi urządzeniami pomiarowymi. Wykorzystują one bardzo wydajne mikroprocesory lub mikrokontrolery i złożone oprogramowanie. Urządzenia te zwykle pracują w środowisku przemysłowym lub otwartym terenie, gdzie są narażone na różne zakłócenia (elektromagnetyczne, termiczne, niestabilne zasilanie itp.). Stąd istotnym jest zapewnienie dużej wiarygodności ich pracy. Problem ten uwidocznił się w produkowanych przelicznikach gazu ziemnego [9]. Dane producenta wskazują na 8% problemów serwisowych (rozdz. 2). Autorzy podjęli się rozwiązania tego problemu poprzez opracowanie programowych mechanizmów autotestowania (SBST) zintegrowanych z oprogramowaniem operacyjnym urządzeń pomiarowych. Pozwalają one monitorować w sposób ciągły (rys. 1) poprawność pracy urządzenia (rozdz. 3). W szczególności wbudowano mechanizm kontroli poprawności i autonaprawy kodu przelicznika, obsługę sytuacji wyjątkowych, autotestowanie krytycznych procedur spreparowanymi zestawami danych itd. (rozdz. 3). Pozwalają one na detekcję zarówno błędów przemijających (i ograniczone ich tolerowanie) jak i błędów trwałych. Efektywność tego rozwiązania została zweryfikowana przy wykorzystaniu techniki symulacji błędów ([1, 3]) oraz generowanie logów operacyjnych i liczników zastosowanych w nowym prototypie przelicznika. W porównaniu z innymi przelicznikami gazu osiągnięto istotną poprawę wiarygodności (rozdz. 4). Przedstawione mechanizmy mogą być zastosowane również w innych urządzeniach z mikrokontrolerami.

Słowa kluczowe

EN

embedded system; microcontrollers; fault simulation; reliability

PL

systemy wbudowane; mikrokontrolery; symulacja błędów; niezawodność

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 58, nr 7
• Strony: 665--667
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Mosdorf M.

autor

Grochowski K.

autor

Sosnowski J.

autor

Gawkowski P.

• Instytut Informatyki, Politechnika Warszawska, ul. Nowowiejska 15/19, 00-665 Warszawa,

Bibliografia

• [1] Arlat J., et al.: Comparison of physical and software-implemented fault injection techniques, IEEE Trans. on Computers, vol. 52, no. 9, 1115-1133, 2003.
• [2] Psarakis M., et al.: Microprocessor software-based self-testing, IEEE Design & Test of Computers, 27 (3), pp. 64-75, 2010.
• [3] Gawkowski P., Sosnowski J.: Experiences with software implemented fault injection, Proc. of the International Conference on Architecture of Computing Systems, VDE Verlag GMBH, 73-80, 2007.
• [4] Sosnowski J.: Software based self-testing of microprocessors, Journal of System Architecture, 52, pp. 257-271, 2006.
• [5] Rebaudengo M., Reorda M., Villante M.: A new software based technique for low cost fault tolerant application, Proc. of IEEE Annual Reliability and Maintainability Symposium, 23-28, 2003.
• [6] Skarin D., Karlsson J.: Software implemented detection and recovery of soft errors in a break by wire system, Proc. of 7th European Dependable Computing Conference, IEEE Comp. Soc., 145-154, 2008.
• [7] Vemu R., Abraham J. A.: Budget dependant control flow error detection, 14th IEEE IOLTS symposium, pp. 73-78, 2008.
• [8] Fidalgo A. V., Alves G. R., Ferreira J. M.: Real Time Fault Injection Using Enhanced OCD - A Performance Analysis, Proceedings of the 21st IEEE International Symposium on De-fect and Fault-Tolerance in VLSI Systems (DFT’06), 2006.
• [9] Plum website, http://www.plum.pl