Lettre du LAAS

Publication trimestrielle du Laboratoire
d'analyse et d'architecture des systèmes du CNRS

Page13-Airbus A340

Les systèmes embarqués, par exemple dans l’avionique jusqu’aux Airbus A340 ou aux premières versions du Rafale, ont d’abord reposé sur des architectures spécifiques, composées d’un ensemble d’unités de traitement dédiées à chaque fonction et interconnectées.

L’avantage était la simplicité, à chaque fonction son calculateur et ses moyens de communication. Au fil d’évolutions scientifiques et technologiques sont apparues de nouvelles fonctions et avec elles une multiplication peu rationnelle, en termes de coûts et de poids (crucial dans le cas d’un avion), des équipements. Dans un premier temps, de nouveaux concepts architecturaux ont alors vu le jour, fondés sur une conception modulaire, le partage de ressources génériques et des moyens de communication multiplexés.

Page13-Logiciel NEST

© QoS Design

Vers une nouvelle génération d'architectures embarquées. Copie d'écran du logiciel NEST, de QoS Design, pour la simulation d'architectures

Ces architectures modulaires intégrées (IMA), tout en offrant des solutions industriellement satisfaisantes, ont généré à leur tour d’autres problématiques complexes, notamment d’intégration, de configuration et d’évolution. Les IMA sont certainement la première phase d’une importante mutation technologique. Une deuxième phase consisterait à définir une couche d’abstraction supérieure (un middleware) permettant de virtualiser les ressources, et donc de rendre transparente la plateforme IMA pour les concepteurs d’applications. Définir également un ensemble de services et d’outils permettant leur intégration sur la couche middelware, par là sur la plateforme IMA. C’est l’objectif du consortium qui associe, dans un projet de trois ans, des laboratoires académiques, le CEA-LIST, l’IRIT, le LAAS, l’ONERA, l’avionneur Airbus et la start-up QoS Design. Chacun jouit d’une expertise qui lui est propre, mais a une longue expérience de travaux menés en commun, à caractère industriel ou fondamental. Ici, ce caractère est justement double. L’objectif est d’approfondir les connaissances dans le domaine des middleware embarqués, mais l’implication d’Airbus, qui fournira notamment la plateforme IMA avionique, permettra une étude de cas et une mise en application réelles.
L’apport du LAAS concerne la spécification, la modélisation et la vérification de protocoles, ainsi que la modélisation des trafics, afin d'évaluer les performances et l'optimisation des ressources de l’architecture distribuée. C’est le fruit de travaux de recherche menés depuis plus de vingt ans et qui ont trouvé un champ applicatif dans le domaine des réseaux de communication avec ou sans fil. Il s’agit là notamment d’étudier un ensemble de mécanismes et de modèles pour concevoir un noyau de simulation. Celui-ci devant pouvoir représenter des requêtes d’utilisateurs (messages, signaux) et l’activité des applications hébergées sur les serveurs d’une plateforme commune. Une partie fondamentale s’attache à la modélisation mathématique des processus, des applications et de l’occupation des ressources. Une partie appliquée réside dans la conception et la réalisation d’objets de simulation, puis leur intégration dans un simulateur. Ce prototype de simulation sera réalisé par QoS Design, start-up issue de travaux de recherche au LAAS, sur la base du logiciel NEST (Network Engineering & Simulation Tool) qu’elle a développé et qu'elle commercialise.