Outils de recherche novateurs et de détournement pour explorer le

Outils de recherche
novateurs et de
détournement
pour explorer le
fonctionnement
en temps réel des
systèmes intégrés
L
e laboratoire du professeur
Sebastian Fischmeister, dans le
département du génie électrique
et informatique de l’Université de
Waterloo, est rempli de gadgets.
Cependant, l’héxacoptère volant
autonome, la maquette de voiture sur
un tapis roulant, la lecture en transit
d’un fichier visuel médico-chirurgical et
le double pendule inversé, un défi de
contrôle standard, ont tous un objectif
sérieux. Fischmeister et ses collègues
travaillent sur les systèmes intégrés
et développent des techniques de
traçage de logiciels de pointe pour le
débogage, des concepts de contrôle
de sécurité et des moyens plus fiables
de mesurer la performance afin
d’améliorer notre façon d’interagir avec
l’environnement.
Fischmeister souligne que les systèmes intégrés
font généralement partie d’un système plus
important, comme le contrôle logiciel installé dans
l’héxacoptère, et qu’ils sont essentiels à la vie
moderne. Par exemple, l’héxacoptère à six rotors est
un laboratoire volant que Fischmeister a conçu en
collaboration avec le professeur Steven Waslander
(département du génie mécanique et de la
mécatronique de l’Université de Waterloo). Il les aide
à expérimenter de nouvelles techniques pour les
contrôles logiciels et de systèmes intégrés en temps
réel. L’aéronef est doté de capteurs embarqués et
d’un ordinateur de vol qui utilise des produits QNX
Software Systems. L’aéronef utilise des capteurs
inertiels produits par MicroStrain Sensing Systems
et Hoskin Scientific, des unités GPS à double
fréquence de NovAtel et un logiciel à source ouverte
pour la station terrestre. Lorsqu’il est installé sur un
support fixe, il sert de système d’expérimentation
qui permet à des utilisateurs distants d’effectuer des
recherches sur divers sujets, dont le contrôle de
Septembre 2013
systèmes, les logiciels intégrés et
la vérification formelle.
Lorsque l’héxacoptère est
libéré du support, il peut voler
jusqu’à 20 minutes à la fois et
transporter une charge utile de
2,5 kilogrammes à une altitude
de 30,5 mètres autorisée par
Transport Canada. L’aéronef
autonome a déjà réalisé plusieurs
missions : il a inspecté des
panneaux d’une centrale solaire;
a cartographié les alentours
du campus de l’Université de
Waterloo; et des chercheurs l’ont
emporté à Terre-Neuve pour
tester son aptitude à déposer une
balise sur un iceberg. Réalisant
la valeur de l’héxacoptère en
tant qu’outil de recherche,
Fischmeister et son équipe ont
mis sur pied une société qui
propose des études de cas, des
laboratoires et de la formation
en ligne dans le domaine des
systèmes intégrés.
Légende de la photo : Le professeur Sebastian Fischmeister (au centre)
et son Groupe de logiciels intégrés en temps réel (Real-time Embedded
Fischmeister est le chef du
Software Group) se concentrent sur la recherche à l’intersection de la
Groupe de logiciels intégrés
technologie logicielle, du réseautage intégré et des méthodes formelles
en temps réel « Real-time
appliquées, et jettent un nouveau regard sur le éveloppement et
Embedded Software Group »
l’investigation des systèmes grâce à une technologie logicielle et des
de l’Université de Waterloo
concepts novateurs/non classiques.
et exploite le Laboratoire de
systèmes intégrés en temps réel « Real-time
analyser l’innovation logicielle de façon empirique,
Embedded Systems Laboratory » accessible
essentiellement des mesures de la performance.
à l’échelle nationale, qui doit son existence
« Lorsque vous avez une innovation, une des
à un projet de la Fondation canadienne pour
questions fondamentales est, comment savez-vous
l’innovation (FCI) nommé « Embedded Systems
que votre système est vraiment meilleur? Vous avez
Canada » (Systèmes intégrés Canada) et géré
besoin de données, mais comment obtenir des
par CMC Microsystèmes. Le projet fournit et
données auxquelles vous pouvez faire confiance?
maintient une infrastructure essentielle prête
Certains articles démontrent que si vous changez ne
pour les recherches. Il remercie CMC d’avoir
serait-ce que votre nom d’utilisateur, vous pouvez
contribué à l’évaluation du matériel dont lui et
modifier la performance de l’application par plus
ses collaborateurs ont besoin pour les projets,
de 10 pour cent. Par conséquent, pour obtenir
les études de cas et les systèmes, en assurant
des données fiables, votre expérience doit pouvoir
la compatibilité de l’ensemble des composants
contrôler ceci et bien d’autres facteurs cachés »,
et en aidant à faire progresser ses activités de
dit-il.
recherche.
La croissance de la complexité et de la taille des
Fischmeister, qui a obtenu son doctorat en
systèmes modernes aggravera encore plus ce
sciences informatiques de l’Université de
dilemme de la mesure, surtout en raison de la
Salzbourg, en Autriche, en 2002, et s’est joint
pression croissante de produire des résultats.
à l’Université de Waterloo en 2008, mène de
DataMill prend des résultats établis sur une analyse
nombreux projets de front et travaille activement
empirique de la performance et les incorpore à
avec des collaborateurs de l’industrie. Par
une plateforme automatisée. Cette plateforme est
exemple, il travaille en collaboration avec QNX sur à la disposition des gens qui ne possèdent pas
le contrôle de traçage et de temps d’exécution,
l’expertise en analyse de performance afin de leur
avec General Motors sur le débogage de codes
permettre d’obtenir facilement des données fiables,
guidés par modèle, avec NCR sur l’application
robustes et reproductibles sur l’ensemble d’une
à des essais de systèmes à matériel incorporé,
grande diversité de plateformes. « Lorsque vous
et avec Google sur la robustesse de l’analyse
utilisez DataMill, vous pouvez avoir une plus grande
empirique des performances.
certitude que l’amélioration que vous constatez est
réelle », affirme Fischmeister. cmc
Lui et son équipe de recherche ont développé
DataMill, une plateforme d’infrastructure ouverte,
communautaire et conviviale afin d’aider à
© CMC Microsystems | www.cmc.ca