Please use this identifier to cite or link to this item: http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4138
Main Title: Testing hybrid systems with TTCN-3
Translated Title: Testen hybrider Systeme mit TTCN-3
Author(s): Großmann, Jürgen
Advisor(s): Schieferdecker, Ina
Referee(s): Popescu-Zeletin, Radu
Wotawa, Franz
Schieferdecker, Ina
Granting Institution: Technische Universität Berlin, Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik
Type: Doctoral Thesis
Language: English
Language Code: en
Abstract: Die Entwicklung sicherer, komfortabler und flexibel einsetzbarer technischer Systeme wird -- mehr denn je -- durch Software und die damit zusammenhängenden Softwareentwicklungsprozesse, -techniken und -methoden bestimmt. Die Qualitätssicherung solcher Systeme hat inzwischen einen Grad an Komplexität erreicht, der nur durch den Einsatz dedizierter Qualitätssicherungstechniken und -methoden zu beherrschen ist. Eingebettete Systeme sind zunehmend vernetzt und setzen Kommunikationsprotokolle ein, die in ihrem Einsatz bisher auf den Bereich der Telekommunikation bzw. das Internet beschränkt waren. Im Gegensatz zu herkömmlichen Softwareanwendungen sind eingebettete Systeme jedoch weiterhin häufig hybride Echtzeitsysteme, die über Sensoren und Aktuatoren mit einer physikalischen Umgebung in Wechselwirkung treten. Sie müssen einerseits kontinuierliche Datenströme verarbeiten, die ihnen ein möglichst exaktes Abbild ihrer Umgebung vermitteln, andererseits nehmen sie Kontrollaufgaben wahr, deren Ergebnisse als diskrete Ereignisse in einem verteilten Systemverbund propagiert werden sollen. Speziell in der Automobilindustrie ist die Anzahl der Steuergeräte in einem Fahrzeug auf 50 bis 80 Stück angestiegen. Eine etablierte Testtechnologie, die einerseits den neuen Anforderungen aus den Bereichen der Telekommunikation gerecht wird und darüber hinaus den bestehenden Anforderungen eingebetteter Systeme nachkommt, gibt es bisher nicht. In dieser Arbeit wird mit TTCN-3 embedded eine Testtechnologie entwickelt, die speziell für das Testen vernetzter, hybrider Systeme geeignet ist und die bestehenden Qualitätssicherungsprozesse in der Automobilindustrie effektiv verbessern kann. Ausgehend von etablierten Formalismen aus der Theorie hybrider Systeme wird eine ausführbare Testspezifikationssprache abgeleitet, die eine intuitive Spezifikation automatisierter Tests für Systeme der Automobilindustrie ermöglicht. Die Spezifikation dedizierte Schnittstellen zur Stimulation, Auswertung und Zeitkontrolle sorgen für eine nahtlose Integration der Sprache in industrielle Werkzeugketten. Die Testspezifikationssprache und ihre Schnittstellendefinitionen sind als Erweiterung des TTCN-3 Standards konzipiert. Die Integration in den TTCN-3 erlaubt einerseits eine einfache und fundierte Industrialisierung der Ideen und schafft andererseits die notwendige Integration mit den Konzepten zum Testen diskreter nachrichtenbasierter Systeme, da diese bereits in TTCN-3 vorhanden sind. Die Grundlagen von TTCN-3 embedded wurden im Forschungsprojekt TEMEA entwickelt.
The development of safer, more convenient and flexible technical systems is now, more than ever, determined by software systems and their related development processes, techniques and methods. Technical systems have reached such a high level of complexity that quality can only be assessed and ascertained through the use of testing methods that have been developed for this specific purpose. Embedded systems are now increasingly networked and use communication protocols that were previously limited to the field of telecommunications and the Internet. Embedded systems can be characterized as so called hybrid real-time systems that directly interact with their physical environment through sensors and actuators. These systems are required to perform two tasks simultaneously: they must assess and process continuous streams of data that give them the most accurate representation of their current environment, and they must perform control tasks on basis of the continuous input streams and feed the results of this tasks as discrete events in a distributed network. In the automotive industry, the use of control devices has increased dramatically in recent years: today's average vehicle contains 50 - 80 networked control devices. There is, however, no established test technology which can meet the new and ever-evolving requirements of these modern, networked embedded systems in the way that traditional telecommunication systems nor traditional embedded systems used to do. In this thesis, a test technology, namely TTCN-3 embedded, which supports and facilitates the testing of networked, hybrid systems is developed. TTCN-3 embedded will improve quality assurance processes in the automotive industry. Using the theory of hybrid systems and other well-established formalisms, an executable test specification language of TTCN-3 embedded is developed. This test specification language, in turn, allows for intuitive and practical specification of automated tests for hybrid real-time systems in the automotive industry. Dedicated interfaces for stimulation, evaluation and time control allow for a seamless integration with industrial tool chains. The test specification language and its interfaces are designed as an extension of the TTCN-3 standard. The integration of this new language into the TTCN-3 standard enables a simple, fast and profound industry-wide application and facilitates the integration of hybrid-system testing with the discrete message-based systems testing that already exists. The basis of TTCN-3 embedded has been developed in the context of the project TEMEA.
URI: urn:nbn:de:kobv:83-opus4-55514
http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/4435
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-4138
Exam Date: 19-May-2014
Issue Date: 5-Aug-2014
Date Available: 5-Aug-2014
DDC Class: 004 Datenverarbeitung; Informatik
Subject(s): Automobilindustrie
Eingebettete Systeme
Hybride Systeme
Software
Testen
Automotive industry
Embedded systems
Hybrid systems
Software
Testing
Creative Commons License: https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/de/
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