Using Variability Models for Developing Self-configuring Pervasive Systems

Carlos Cetina, Pau Giner, Joan Fons y Vicente Pelechano

Workshop on Autonomic and SELF-adaptive Systems

Agenda

IntroducciónPropuesta de modeladoAplicación de la propuestaConclusiones y trabajo futuro

Agenda

IntroducciónPropuesta de modeladoAplicación de la propuestaConclusiones y trabajo futuro

Sistemas Pervasivos

Servicio de SeguridadCasa Domótica

4

Security Service

Presence DetectedTrigger

Motion Detector

Contact Sensor

Alarm

Detalles técnicos:European Installation Bus (EIB) devices

Presence DetectionService

Comportamiento Autónomo

A

B

A resourcebecomes unavailable

A

B

Ocurre un fallo! El sistema debe ofrecer los mismosservicios con menos recursos.

Sensor

Actuator

ExternalSoftware

Resou

rces

Escenario de Involución

Service

Comportamiento Autónomo

A

B

A

B

2

Sensor

Actuator

ExternalSoftware

Resou

rces

A resourcebecomes available

El sistema es actualizado. (a) Mismos servicios con másrecursos. (b) Los nuevos recursos habilitan más servicios.

Escenario de Evolución

Service

Agenda

IntroducciónPropuesta de modeladoAplicación de la propuestaConclusiones y trabajo futuro

Propuesta de modelado

Operación de Producción

ActivosOperación de Producción

Producto

Modelo de Decisión

Propuesta de modelado

Operación de Producción

Run-Time

Propuesta de modelado

PervMLModel

RealizationModel

Pervasive System

FeatureModel

M2T

Leng

uaje

s de

mod

elad

oCo

ncep

tos

de L

PS

ActivosOperación de Producción

Producto

Modelo de Decisión

Modelos de la SPL

11

PervMLModel

RealizationModel

Pervasive System

FeatureModel

M2T

<<Service>>Presence

Simulation

<<Service>>Presence Detection

<< Service>>Alarm

<<Trigger>> Random

Simulation Starter

<< Trigger>>Presence Detected

<< BP>>PerimeterDetector

<< BP>>Infrared Detector

<< BP>>Visual/Acoustic

Alarm

<< Interaction>>Security

<< BP>>Silent Alarm

<< BP>>Automated Lighting

<< BP>>Volumetric

Detector

<< BP>>Blink

Lighting

<< BP>>Buzzer

<< Service>>Automated Lighting

PervML ModelUn lenguaje Específico de Dominio para describir sistemas pervasivos.

Conceptos principales:•Service coordina la interacción entre proveedores (hardware o software).•Binding provider (BP) adaptador de tecnologías .•Interaction conjunto  ordenado de interacciones entre services.•Trigger  describe  cambios  en  el entorno.

Modelos de la SPL

PervMLModel

RealizationModel

Pervasive System

FeatureModel

M2T

Smart Home

Presence Detection

Perimeter Detection In home Detection

Infrared 160 degree Detection

Volumetric 360 degree Detection

Presence Simulation

Alarm

SilentAlarm

Visual/Acoustic Alarm

Security

Siren

Automated Illumination

FAMA Feature ModelDescribe un sistema y sus Variantes.

Relaciones: Opcional, obligatorio, alternativa, or, requerido y excluyente.

FAMA  esta  orientado  a  razonar sobre Feature Models y posee un buen soporte de herramientas.

(5) (b)(13) (i)

Modelos de la SPL

PervMLModel

RealizationModel

Pervasive System

FeatureModel

M2T

(3) (g)

(5) (f)

(12) (l)(7) (j)

Security

Presence Detection

Realization ModelEs una extensión que hemos realizado de Atlas Model Weaving (AMW).

Un modelo que representa relaciones entre otros modelos. (PervML y FAMA).

1 feature a N conceptos de PervML.

1 elemento de PervML a N features.

Los mappings se estructuran en paquetes

Construyendo Sistemas Pervasivos Autonomos

PervMLModel

RealizationModel

Pervasive System

FeatureModel

M2T

Esta aproximación permite a los sistemas pervasivos utilizar en run-time el modelado de la varibilidad del diseño de la SPL.

Agenda

IntroducciónPropuesta de modeladoAplicación de la propuestaConclusiones y trabajo futuro

The Building Blocks

Arquitectura

Infraestructura de Adaptación

Modelado

Modelling Tier

Feature Model Realization Model

Mapping

Service

Active

Quiescent

Device

Communication ChannelFeasible Channel

Configuración In

icial

Varia

ntes

Code Generation

Arqu

itect

ura

Adap

taci

ónM

odel

ado

PervML Model

Service

Active

Quiescent

Device

Communication ChannelFeasible Channel

Adaptation Tier

Feature Model Realization Model PervML Model

Mapping

Adaptation Triggers

Adaptation Rules

- New Devices- Device Failures

Adaptation Actions- Create/Destroy Channel- Component State Shift

1

23

4

Adaptation Tier

Feature Model Realization Model PervML Model

Mapping

Adaptation Triggers Adaptation Actions

Condition - Feature

Involution: Realization ModelEvolution: Feature Model

Adaptation Rules

Service

Active

Quiescent

Device

Communication ChannelFeasible Channel

The Smart Home Example

Escenario de Involución

(6) Alarm

(11) Visual Alarm

(10) Siren

(9) SilentAlarm (12) << Alternative>> (j)

Security

Presence Detection

1

1

<< BP>>(n) Visual Alarm

<< BP>>(k) BlinkLighting

1

(12) << Default >> (l)1

Se trata de un fallo! Necesitamos una respuesta rápida.La decisión está precalculada en los modelos

The Smart Home Example

Escenario de evolución

(13) Volumetric 360 degree Detection

(8) In home Detection

(12) Infrared 160 degree Detection

2

(2) PresenceSimulation

Requires

2

(5) <<Default>> (b)

Presence Detection

(13) <<Default>> (i)2<<Service>>(b) Presence

Detection

<< BP>>(i) Volumetric

Detector2Se está actualizando el sistema.

Los requisitos temporales no son tan fuertes.

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IntroducciónPropuesta de modeladoAplicación de la propuestaConclusiones y trabajo futuro

Future Work

Arquitectura

Infraestructura de adaptación

Modelado

Ahora FuturoFeature Model

+DSL: PervML

Ahora Futuro

Common Variability Language (CVL) +[PervML | UML]

Smart Home (Scale)With real EIB Devices

gvSig Mobile(SpanishGovernment Geographic 

Information System)