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Erfahrung
Fortsetzung Anwendungsfelder Objektorientierter Konzepte in der Automatisierung
Erfahrung:29219
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Beschreibung der Erfahrung
Um dieses Problem zu überwinden wurden verschiedene Ansätze entwickelt, um Java echtzeitfähig zu machen. Im Ergebnis dieser Bemühungen existieren eine Anzahl proprietärer Lösungen und drei Spezifikationen mit unterschiedlichem Fokus:

  • RTSJ (Real-Time-Specification for Java)
    Die RTSJ ist eine allgemein verwendbare Spezifikation, die Java auf verschiedenen Gebieten modifiziert (u.a. Speichermanagement, Scheduling, Hardwarezugriff), aber keine Erweiterung der Sprache selbst definiert. Sie ist heute die Spezifikation mit der größten Akzeptanz und Verbreitung.
  • RTCE (Real-Time-Core Extensions)
    Die RTCE hat einen starken Fokus auf die Echtzeitfähigkeit und bietet ein Zeitverhalten, das dem herkömmlicher Sprachen (z.B. C/C++) entspricht. Durch die Einführung eines separaten Klassenbaums für den Echtzeitteil ist allerdings die universelle Anwendbarkeit eingeschränkt.
  • RTDA (Real-Time Data Access)
    Die RTDA-Spezifikation soll insbesondere den Anforderungen der Automatisierungstechnik genügen. Der Fokus lag dabei nicht so stark auf den Echtzeitfähigkeiten, als vielmehr auf dem Zugriff auf E/A-Daten. Zielsetzungen waren hier sowohl hohe Geräteunabhängigkeit, als auch ein Ablaufmodell für Applikationen, das den speziellen Anforderungen der Steuerungstechnik entgegenkommt, wobei gleichzeitig auch für Nicht-Echtzeitanwendungen (z.B. Visualisierung) der einfache Zugriff auf die E/A-Daten gewährleistet werden soll.
Im Echtzeitbereich gelten für .NET prinzipbedingt die gleichen Einschränkungen wie für Java, hier bereiten insbesondere die automatische Speicherverwaltung und der JIT-Compiler Probleme. Es bleibt abzuwarten, inwieweit zur Lösung dieser Probleme eine ähnliche Entwicklung wie die RTSJ erfolgt und welche Plattformen (etwa WindowsCE .NET) unterstützt werden.

Derzeit kann eingeschätzt werden, dass von allen Spezifikationen für Echtzeitjava die RTSJ (Real-Time-Specification for Java) die meiste Akzeptanz gefunden hat, was sich in einer entsprechenden Anzahl von verfügbaren Implementierungen niederschlägt.
Ziel aktueller Forschungen ist die Entwicklung von Architekturen, welche basierend auf echtzeitfähigen Java-Implementierungen die Vorteile der Objektorientierung mit den Erfordernissen von Steuerungsapplikationen verbinden. Dabei steht insbesondere die Umsetzung von Laufzeitumgebungen für verteilte Steuerungssysteme mit eventbasierter Kommunikation im Mittelpunkt. Die Zielstellung ist ein allgemeiner Ansatz, der eine funktionsbezogene Kapselung der Steuerungsapplikation (z.B. unter Verwendung von Funktionsblöcken) als Basis einer komponentenorientierten Wiederverwendbarkeit, sowie die Möglichkeit der Verwendung verschiedener Abstraktionslevel zur Anpassung an verschiedene Modellierungsansätze bzw. Sichten auf die Applikation ermöglicht.

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