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Professur Betriebssysteme
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Modelle und Laufzeitumgebungen für Mobile Cyber-Physische Systeme

Cyber-physische Systeme setzen sich aus heterogenen mobilen Ausführungseinheiten zusammen, die über Sensoren und Aktoren mit ihrer Umgebung interagieren. Somit entsteht eine Kopplung zwischen der digitalen Anwendung und der physischen Welt. Durch diese Schnittstelle rücken für den Programmierer Themen wie Echtzeitfähigkeit, Orts- und Bewegungsbewusstsein, Heterogenität sowie Verteiltheit in den Vordergrund.

Klassische Ansätze stellen dem Programmierer Schnittstellen zur Abstraktion der Verteiltheit des Systems zur Verfügung. Dabei wird die Heterogenität und die Mobilität des Systems vor dem Entwickler versteckt. Beide Eigenschaften spielen in cyber-physischen Systemen jedoch eine entscheidende Rolle, da eine gewünschte Interaktion mit der physischen Umgebung Anforderungen an die Fähigkeiten und Positionen der Ausführungseinheiten stellt.

Neue Programmiermodelle sollen von der Kompliziertheit der orts- und bewegungsabhängigen Wechselwirkung zwischen heterogenen Ausführungseinheiten und ihrer Umgebung abstrahieren. Zusätzlich sollen sie Garantien für die korrekte Ausführung der Anwendung liefern, was es dem Programmierer erlaubt, sich vollständig auf das gewünschte Systemverhalten zu konzentrieren.

Veröffentlichungen

    2024

  1. Martin Richter, Christine Jakobs, Theresa Werner, Matthias Werner, "A Programming Model for Heterogeneous CPS from the Physical POV with a Focus on Device Virtualization", International Journal on Advances in Intelligent Systems, (2024)  
  2. Martin Richter, Reinhardt Karnapke, Matthias Werner, "Utilizing Sensor and Actuator Virtualization to Achieve a Systemic View of Mobile Heterogeneous Cyber-Physical Systems", 2024
     
  3. Martin Richter, "Vom einzelnen Roboter zum Schwarm: Ganzheitliche Programmierung von Gruppen unterschiedlicher Roboter", 2024
     
  4. Martin Richter, Reinhardt Karnapke, Matthias Werner, "Presentation: Virtualization in Robot Swarms: Past, Present, and Future", 2024
     


  5. 2023

  6. Martin Richter, Christine Jakobs, Theresa Werner, Matthias Werner, "Using Environmental Contexts to Model Restrictions of Sensor Capabilities", in The Seventeenth International Conference on Mobile Ubiquitous Computing Systems, Services and Technologies, 7-12, 2023 


  7. 2022

  8. Martin Richter, Theresa Werner, Matthias Werner, "A Programming Model for Heterogeneous CPS from the Physical Point of View", in The Sixteenth International Conference on Mobile Ubiquitous Computing Systems, Services and Technologies, 1-6, 2022 


  9. 2021

  10. Martin Richter, Christine Jakobs, Matthias Werner, "Programmiermodelle für Mobile Cyber-physische Systeme", 2021
     


  11. 2020

  12. Martin Richter, Christine Jakobs, Matthias Werner, "The Need of Proper Programming Models for CPS", in The Fourteenth International Conference on Mobile Ubiquitous Computing Systems, Services and Technologies, 51 - 56, 2020 


  13. 2018

  14. Martin Richter, "Unterstützung mobiler Anwendungen mit verteilten aktiven Objekten", 2018
     
  15. Martin Richter, "Mobilität und Verteiltheit in Barrelfish", 2018
     


  16. 2017

  17. Martin Richter, "Distributed Active Objects (DiAO) - Ein Programmierparadigma für mobile verteilte Systeme", 2017
     


  18. 2016

  19. Peter Tröger, Christine Jakobs, Thomas Jakobs, Matthias Werner, "Adaptive Cyber-Physical Systems with Interpreted Operating System Kernels", in 5th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO), 26-29, 2016 


  20. 2015

  21. Peter Tröger, Matthias Werner, Jan Richling, "Cyber-physical operating systems - What are the right abstractions?", in 4th Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO), 13-17, 2015 
  22. Christine Jakobs, "Talk: Cyber-physical operating systems - What are the right abstractions?", 2015
     
  23. Christine Jakobs, "Ein Datenmodell zur Beschreibung der Faehigkeiten heterogener Robotersysteme", 2015
     


  24. 2014

  25. Daniel Graff, Jan Richling, Matthias Werner, "jSwarm: Distributed Coordination in Robot Swarms", in Robotic Sensor Networks (RSN 2014), 2014 


  26. 2013

  27. Daniel Graff, Jan Richling, Matthias Werner, "Modeling Group Scheduling Problems in Space and Time by Timed Petri Nets", Fundamenta Informaticae, 122(2013)4, 297-313 
  28. Daniel Graff, Jan Richling, Matthias Werner, "Programming and Managing the Swarm - An Operating System for an Emerging System of Mobile Devices", in Proceedings of the 2013 IEEE 9th International Conference on Mobile Ad-hoc and Sensor Networks, 9-16, 2013 
  29. Matthias Werner, Mario Haustein (Hrsg.), "Ortsbezogene Anwendungen und Dienste", TU Chemnitz, 2013 


  30. 2012

  31. Matthias Werner, Andreas Löscher, Mario Haustein, Jan Richling, "Betriebssysteme für cyber-physische Systeme - Wie weit reichen die klassischen Abstraktionen?", in Cyber-Physical Systems - Enabling Multi-Nature Systems (CPMNS), 2012 


  32. 2011

  33. Daniel Graff, Tammo M. Stupp, Jan Richling, Matthias Werner, "Using Timed Petri Nets to Model Spatial-temporal Group Scheduling Problems", in Concurrency, Specification & Programming (CS&P) 2011, 2011 
  34. Daniel Graff, Jan Richling, Tammo M. Stupp, Matthias Werner, "Context-Aware Annotations for Distributed Mobile Applications", in ARCS'11 Workshop Proceedings: Second Workshop on Context-Systems Design, Evaluation and Optimisation (CoSDEO 2011), 2011 
  35. Daniel Graff, Jan Richling, Tammo M. Stupp, Matthias Werner, "Distributed Active Objects - A Systemic Approach to Distributed Mobile Applications", in 8th IEEE International Conference and Workshops on Engineering of Autonomic and Autonomous Systems, 2011 
  36. Matthias Werner, Daniel Graff, Helge Parzyjegla, Jan Richling, "Verteilte aktive Objekte für verteilte mobile Systeme", in 7th KuVS-Fachgespräch Ortsbezogene Anwendungen und Dienste, 2011 


  37. 2010

  38. Daniel Graff, Matthias Werner, Helge Parzyjegla, Jan Richling, Gero Mühl, "An Object-Oriented and Context-Aware Approach for Distributed Mobile Applications", in Workshop on Context-Systems Design, Evaluation and Optimisation (CoSDEO 2010) at ARCS 2010 - Architecture of Computing Systems, 191-200, 2010 
  39. Matthias Werner, Jan Richling, "Programming Models for Distributed Mobile Systems", in Bretagne Saxe Symposium, 2010 
  40. Matthias Werner, Jan Richling, Gero Mühl, "Two Abstractions for Distributed Systems of Mobile Nodes", in Seventh International Conference on Information Technology (ITNG 2010), 1219-1220, 2010 


  41. 2009

  42. Martin Däumler, Dirk Müller, Matthias Werner, "A Top-Down Approach for a Generic Programming Abstraction in Real Space-Time", Online-Journal: Eingebettete Selbstorganisierende Systeme, TU Chemnitz, (2009)  
  43. Matthias Werner, Jan Richling, Gero Mühl, "Abstraktionen für verteilte mobile Systeme", in Proceedings of the KuVS Workshop Ortsbezogene Anwendungen und Dienste, 2009 
  44. Matthias Werner, "Editorial of Special Issue on Distributed and Self-organising Systems", Embedded and Self-Organizing Systems, (2009)  


  45. 2008

  46. Matthias Werner, Jan Richling, Dirk Müller, Gero Mühl, "Towards a Holistic Approach for Distributed Real Space-Time Systems", in International Workshop on Dependable Network Computing and Mobile Systems at the 27th International Symposium on Reliable Distributed Systems, 63-67, 2008 
  47. Matthias Werner, Dirk Müller, Martin Däumler, Jan Richling and Gero Mühl, "Operating System Support for Distributed Applications in Real Space-Time", in Workshop on Autonomous and Autonomic Software-based Systems (ASBS) at the IEEE International Conference on Soft Computing as Transdisciplinary Science and Technology (CSTST), 469-478, 2008 


  48. 1999

  49. Hans-Dieter Burkhard, M. Ritzschke, Matthias Werner et.al., "The Humboldt Heroes: Controlling Sony Legged Robots using BDI", in RoboCup 99, 1999 

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