Simulación embebida en systems-on-a-chip (SoC) para IoT usando powerDEVS

Autores
Bocaccio, Sebastián
Año de publicación
2025
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
tesis de grado
Estado
versión publicada
Colaborador/a o director/a de tesis
Pecker Marcosig, Ezequiel
Castro, Rodrigo Daniel
Descripción
Esta tesis aborda la adaptación del simulador de propósito general PowerDEVS, basado en el formalismo DEVS para sistemas dinámicos, permitiendo su ejecución embebida en el SoC ESP32 bajo el sistema operativo FreeRTOS de tiempo real. El objetivo principal es lograr una metodología de diseño basada en el concepto de "continuidad de modelos", donde un mismo modelo DEVS bajo desarrollo sirve desde las etapas tempranas de diseño —basadas en simulación de prototipos en PC— hasta su ejecución final en tiempo real en el hardware embebido. Este enfoque evita la reimplementación del software asociado al modelo al pasar de la simulación en PC al dispositivo IoT objetivo, reduciendo así los tiempos de desarrollo y la posibilidad de introducir errores. Se adaptó el código de PowerDEVS, originalmente desarrollado para PC, para funcionar en un entorno embebido con capacidad de interactuar con sensores, actuadores y redes de comunicación, aprovechando las ventajas del ESP32. El trabajo incluye la adaptación del motor de simulación, la creación y modificación de bibliotecas de modelos DEVS para interacción con hardware, y el diseño de mecanismos de comunicación entre simulaciones distribuidas independientes en múltiples dispositivos. Se presentan casos de estudio que fueron desde un simple parpadeo de LED hasta aplicaciones complejas como el control de motores paso a paso, de temperatura de una pava eléctrica y de robots seguidores de líneas, evaluando el desempeño y la viabilidad de la propuesta en escenarios reales. Asimismo, se demostró la utilidad de la conexión entre simulaciones independientes para el caso del control de colisiones de dos robots tipo uniciclo. Finalmente, se discuten los resultados experimentales, el impacto de la adaptación en el desarrollo de software embebido para IoT y robótica, y se sugieren líneas futuras para optimizar el rendimiento y ampliar la compatibilidad del simulador.
Fil: Bocaccio, Sebastián. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.
Materia
MODELADO Y SIMULACION
DEVS
POWERDEVS
SISTEMAS EMBEBIDOS
ESP32
FREERTOS
IOT
ROBOTICA
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar
Repositorio
Biblioteca Digital (UBA-FCEN)
Institución
Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
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