Thèse en cours

Analyse de la fiabilité des communications dans les systèmes en réseau embarqués
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Triangle exclamation pleinLa soutenance a eu lieu le 07/11/2013. Le document qui a justifié du diplôme est en cours de traitement par l'établissement de soutenance.
Auteur / Autrice : Damien Aza-vallina
Direction : Jean-Marc Faure
Type : Projet de thèse
Discipline(s) : Électronique, Électrotechnique et Automatique
Date : Inscription en doctorat le 01/09/2010
Soutenance le 07/11/2013
Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pratiques (1998-2015 ; Cachan, Val-de-Marne)

Résumé

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Dans les systèmes critiques, comme le transport ou la production d'énergie, les communications entre les éléments du système de contrôle-commande ont été historiquement réalisées à l'aide de connexions point-à-point. Les technologies basées sur le multiplexage des données, telles que CAN (Controller Area Network), FlexRay, mais aussi des solutions basées sur Ethernet telles que Ethernet/IP, Ethernet Powerlink, AFDX (Avionics Full DupleX) pour l'aéronautique, les ont partiellement remplacées, pour des raisons de réduction du coût des installations. Cependant, pour ce qui concerne les applications critiques, ce changement technologique doit s’accompagner d’un niveau de fiabilité globalement au moins équivalent (GAME), il est donc nécessaire dans ce cas d’évaluer la fiabilité de ces nouvelles solutions. Cette thèse s’inscrit dans le domaine de l’analyse de fiabilité des systèmes multi-états (Multi-State System), ces systèmes étant basés sur des composants qui peuvent avoir plusieurs modes de défaillances, dus à la diversité des composants embarqués. Le problème majeur de ces études est l’explosion combinatoire. Il est donc utile de développer des méthodes et algorithmes permettant de traiter des cas non triviaux tout en limitant ce phénomène. Les études de fiabilité d'un système en réseau s'appuient classiquement sur un modèle de composants interconnectés, parmi lesquels on distingue des équipements terminaux, émetteurs et/ou récepteurs de données tels que contrôleurs, capteurs/actionneurs intelligents, et des équipements de transmission de données, tels que concentrateurs et commutateurs. Ces composants sont alors considérés comme ayant un seul mode de défaillance, ce qui permet la modélisation du comportement de chacun d'eux sous forme d'une chaîne de Markov continue, généralement homogène, à deux états. Le calcul de la fiabilité d'une transmission entre deux terminaux du réseau, probabilité qu'il existe au moins un chemin entre ces deux terminaux ne comportant que des composants non défaillants, repose alors sur l'analyse des chemins entre ces deux terminaux et de la chaîne de Markov représentative du comportement de ces chemins. Cette modélisation des fautes des composants n'est cependant adaptée qu'aux composants matériels - pour les composants qui comportent des éléments matériels et logiciels, ce qui est très fréquent pour les composants réseau concernés, des modèles de fautes plus élaborés doivent être introduits. Prendre en compte plusieurs types de fautes implique que la chaîne de Markov représentant chacun des composants sera plus complexe et que le calcul de la fiabilité d'une transmission devra être modifié pour tenir compte de l'impact des nouveaux modes de défaillance sur la transmission de données. L'objet de cette thèse est de proposer une nouvelle méthode de calcul de fiabilité, adaptée à des composants à plus d'un mode de défaillance.