Publicação
Desenho e teste de sistemas resilientes
| Resumo: | A introdução da condução autónoma no setor automóvel, aumentou a necessidade de sistemas elétricos/eletrónicos (E/E). Como a falha destes sistemas pode resultar na perda do controlo do veículo, a necessidade por sistemas resilientes têm aumentado neste setor. Sistemas resilientes garantem uma baixa probabilidade de falha ao longo da sua vida. Esta baixa probabilidade de falha é alcançada através do uso de redundância e de boas práticas. Apesar de redundância aumentar a resiliência de um sistema, este aumento não é objetivamente quantificável. Tradicionalmente, modelação de resiliência e testes acelerados são utilizados para estimar a probabilidade de falha do sistema ao longo da sua vida. Esta dissertação visou estudar a eficiência dos métodos tradicionais de estimação de resiliência no contexto dos atuais sistemas automóvel. Para alcançar este objetivo, inicialmente foi desenvolvida uma arquitetura resiliente de hardware para um sensor automóvel. Para estimar a resiliência desta arquitetura e auxiliar o seu desenho, foi desenvolvido um modelo de resiliência com base em Cadeias de Markov, o qual foi simulado recorrendo a métodos de Monte Carlo. Após a implementação da arquitetura desenvolvida, uma amostra com 10 sistemas foi submetida a testes acelerados, os quais recorreram a temperatura como fator de aceleração. Para realizar estes testes, foi previamente desenvolvido um setup de testes online. A partir da aplicação dos métodos tradicionais de estimação foi possível concluir que, atualmente, estes métodos não são eficientes para estimar sistemas resilientes no contexto de sistemas automóvel. Por um lado, os fornecedores de componentes não fornecem informação suficiente para realizar estimativas de resiliência fiáveis através de modelos de resiliência. Por outro lado, os fatores de aceleração alcançados durante os testes acelerados não são suficiente para alcançar a fase final da vida de um sistema e assim obter a sua distribuição de falhas, num período que não comprometa o time-to-market. |
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| Autores principais: | Lobo, Pedro Alexandre Costa |
| Assunto: | Desenvolvimento de hardware resiliente Redundância Modelação de resiliência Testes acelerados Simulação de Monte Carlo Resilient hardware development Redundancy Resiliency modulation Accelerated testing Monte Carlo simulations |
| Ano: | 2021 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade do Minho |
| Idioma: | português |
| Origem: | RepositóriUM - Universidade do Minho |
| Resumo: | A introdução da condução autónoma no setor automóvel, aumentou a necessidade de sistemas elétricos/eletrónicos (E/E). Como a falha destes sistemas pode resultar na perda do controlo do veículo, a necessidade por sistemas resilientes têm aumentado neste setor. Sistemas resilientes garantem uma baixa probabilidade de falha ao longo da sua vida. Esta baixa probabilidade de falha é alcançada através do uso de redundância e de boas práticas. Apesar de redundância aumentar a resiliência de um sistema, este aumento não é objetivamente quantificável. Tradicionalmente, modelação de resiliência e testes acelerados são utilizados para estimar a probabilidade de falha do sistema ao longo da sua vida. Esta dissertação visou estudar a eficiência dos métodos tradicionais de estimação de resiliência no contexto dos atuais sistemas automóvel. Para alcançar este objetivo, inicialmente foi desenvolvida uma arquitetura resiliente de hardware para um sensor automóvel. Para estimar a resiliência desta arquitetura e auxiliar o seu desenho, foi desenvolvido um modelo de resiliência com base em Cadeias de Markov, o qual foi simulado recorrendo a métodos de Monte Carlo. Após a implementação da arquitetura desenvolvida, uma amostra com 10 sistemas foi submetida a testes acelerados, os quais recorreram a temperatura como fator de aceleração. Para realizar estes testes, foi previamente desenvolvido um setup de testes online. A partir da aplicação dos métodos tradicionais de estimação foi possível concluir que, atualmente, estes métodos não são eficientes para estimar sistemas resilientes no contexto de sistemas automóvel. Por um lado, os fornecedores de componentes não fornecem informação suficiente para realizar estimativas de resiliência fiáveis através de modelos de resiliência. Por outro lado, os fatores de aceleração alcançados durante os testes acelerados não são suficiente para alcançar a fase final da vida de um sistema e assim obter a sua distribuição de falhas, num período que não comprometa o time-to-market. |
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