Published January 1, 2020 | Version v1
Publication Open

A Generalised Coordination Design Pattern for the EX-MAN Component Model

Creators

  • 1. National University of Sciences and Technology
  • 2. Umm al-Qura University

Description

In the latest technologies for next generation using in Cyber-Physical Systems, 5G and IoT (Internet of Things) based solutions have a significant contribution. For the construction of such applications, component-based development approaches offer to produce systems by using pre-built tested and reliable components with shorter development time. At the architecture level, a software system can be viewed as a collection of two kinds of elements. One kind is responsible for computation and the other kind is responsible for communication. Using a component model, that separates the communication and computation into distinct layers, enables us to secure the communication part of the system. In this paper, we propose a design pattern which defines coordination/communication program units (referred to as exogenous connectors) for a repository of reusable connectors in the EX-MAN component model. There are many attempts of implementing exogenous connector in different tools in unspecified ways. Our proposed pattern for a generalised exogenous connector helps in specifying exogenous connectors with enough details that can be used for the implementation of these connectors. Our model enables in-depth analysis of different kinds of exogenous connectors with respect to its static/dynamic behaviour in a system. In this paper, we model and simulate the static/dynamic behaviour of sample exogenous connectors based on our proposed model. Using our specifications of exogenous connector, we have developed exogenous composition framework (ECF) for system development.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

في أحدث التقنيات للجيل القادم التي تستخدم في الأنظمة الفيزيائية السيبرانية، تساهم الحلول القائمة على 5G و IoT (إنترنت الأشياء) مساهمة كبيرة. من أجل بناء مثل هذه التطبيقات، تقدم مناهج التطوير القائمة على المكونات إنتاج أنظمة باستخدام مكونات تم اختبارها مسبقًا وموثوقة مع وقت تطوير أقصر. على مستوى الهندسة المعمارية، يمكن النظر إلى نظام البرمجيات على أنه مجموعة من نوعين من العناصر. أحد النوعين مسؤول عن الحساب والآخر مسؤول عن التواصل. باستخدام نموذج المكون، الذي يفصل الاتصال والحساب إلى طبقات متميزة، يمكننا من تأمين جزء الاتصال من النظام. في هذه الورقة، نقترح نمط تصميم يحدد وحدات برنامج التنسيق/الاتصال (المشار إليها باسم الموصلات الخارجية) لمستودع الموصلات القابلة لإعادة الاستخدام في نموذج مكون EX - MAN. هناك العديد من المحاولات لتنفيذ الموصل الخارجي بأدوات مختلفة بطرق غير محددة. يساعد نمطنا المقترح للموصل الخارجي المعمم في تحديد الموصلات الخارجية بتفاصيل كافية يمكن استخدامها لتنفيذ هذه الموصلات. يتيح نموذجنا إجراء تحليل متعمق لأنواع مختلفة من الموصلات الخارجية فيما يتعلق بسلوكها الثابت/الديناميكي في النظام. في هذه الورقة، نقوم بنمذجة ومحاكاة السلوك الثابت/الديناميكي لعينة الموصلات الخارجية بناءً على نموذجنا المقترح. باستخدام مواصفاتنا للموصل الخارجي، قمنا بتطوير إطار التكوين الخارجي (ECF) لتطوير النظام.

Translated Description (French)

Dans les dernières technologies pour la prochaine génération utilisant dans les systèmes cyber-physiques, les solutions basées sur la 5G et l'IoT (Internet des objets) ont une contribution significative. Pour la construction de telles applications, les approches de développement à base de composants proposent de produire des systèmes en utilisant des composants testés et fiables pré-construits avec un temps de développement plus court. Au niveau de l'architecture, un système logiciel peut être considéré comme une collection de deux types d'éléments. Un type est responsable du calcul et l'autre type est responsable de la communication. L'utilisation d'un modèle de composant, qui sépare la communication et le calcul en couches distinctes, nous permet de sécuriser la partie communication du système. Dans cet article, nous proposons un modèle de conception qui définit des unités de programme de coordination/communication (appelées connecteurs exogènes) pour un référentiel de connecteurs réutilisables dans le modèle de composant EX-MAN. Il existe de nombreuses tentatives de mise en œuvre de connecteur exogène dans différents outils de manière non spécifiée. Notre modèle proposé pour un connecteur exogène généralisé aide à spécifier les connecteurs exogènes avec suffisamment de détails qui peuvent être utilisés pour la mise en œuvre de ces connecteurs. Notre modèle permet d'analyser en profondeur différents types de connecteurs exogènes par rapport à leur comportement statique/dynamique dans un système. Dans cet article, nous modélisons et simulons le comportement statique/dynamique d'échantillons de connecteurs exogènes sur la base de notre modèle proposé. En utilisant nos spécifications de connecteur exogène, nous avons développé un cadre de composition exogène (ECF) pour le développement du système.

Translated Description (Spanish)

En las últimas tecnologías para la próxima generación que utilizan sistemas ciberfísicos, las soluciones basadas en 5G e IoT (Internet de las cosas) tienen una contribución significativa. Para la construcción de tales aplicaciones, los enfoques de desarrollo basados en componentes ofrecen producir sistemas mediante el uso de componentes probados y confiables preconstruidos con un tiempo de desarrollo más corto. A nivel de arquitectura, un sistema de software puede verse como una colección de dos tipos de elementos. Un tipo es responsable del cálculo y el otro tipo es responsable de la comunicación. El uso de un modelo de componentes, que separa la comunicación y el cálculo en distintas capas, nos permite asegurar la parte de comunicación del sistema. En este documento, proponemos un patrón de diseño que define las unidades del programa de coordinación/comunicación (denominadas conectores exógenos) para un repositorio de conectores reutilizables en el modelo de componentes EX-MAN. Hay muchos intentos de implementar conectores exógenos en diferentes herramientas de maneras no especificadas. Nuestro patrón propuesto para un conector exógeno generalizado ayuda a especificar conectores exógenos con suficientes detalles que se pueden utilizar para la implementación de estos conectores. Nuestro modelo permite un análisis en profundidad de diferentes tipos de conectores exógenos con respecto a su comportamiento estático/dinámico en un sistema. En este documento, modelamos y simulamos el comportamiento estático/dinámico de los conectores exógenos de muestra en función de nuestro modelo propuesto. Utilizando nuestras especificaciones de conector exógeno, hemos desarrollado un marco de composición exógena (ECF) para el desarrollo del sistema.

Files

09122498.pdf.pdf

Files (245 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ffc59b9f2221665391ee79dc3f5a7a96
245 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
نمط تصميم تنسيقي عام لنموذج مكون EX - MAN
Translated title (French)
Un modèle de conception de coordination généralisée pour le modèle de composant EX-MAN
Translated title (Spanish)
Un patrón de diseño de coordinación generalizado para el modelo de componentes EX-MAN

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3035815291
DOI
10.1109/access.2020.3004262

Is supplement to
https://openalex.org/W4235602047 (Other)
https://openalex.org/W2677345884 (Other)
https://openalex.org/W2379062178 (Other)
https://openalex.org/W2373416126 (Other)
https://openalex.org/W2365172741 (Other)
https://openalex.org/W2348289213 (Other)
https://openalex.org/W2168282911 (Other)
https://openalex.org/W2018121945 (Other)
https://openalex.org/W1837917562 (Other)
https://openalex.org/W114740100 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Pakistan

References

  • https://openalex.org/W1489021242
  • https://openalex.org/W1491269715
  • https://openalex.org/W1500859230
  • https://openalex.org/W1505249995
  • https://openalex.org/W1550153885
  • https://openalex.org/W1571725816
  • https://openalex.org/W1581780976
  • https://openalex.org/W1587129889
  • https://openalex.org/W170842476
  • https://openalex.org/W1715846772
  • https://openalex.org/W1892405650
  • https://openalex.org/W1965498649
  • https://openalex.org/W1966397727
  • https://openalex.org/W2033869476
  • https://openalex.org/W2052762237
  • https://openalex.org/W2065005613
  • https://openalex.org/W2087519949
  • https://openalex.org/W2087779393
  • https://openalex.org/W2103883247
  • https://openalex.org/W2108487735
  • https://openalex.org/W2116618373
  • https://openalex.org/W2118023438
  • https://openalex.org/W2131905908
  • https://openalex.org/W2139842876
  • https://openalex.org/W2143897980
  • https://openalex.org/W2156437019
  • https://openalex.org/W2167500728
  • https://openalex.org/W2168357150
  • https://openalex.org/W2171060501
  • https://openalex.org/W2343165823
  • https://openalex.org/W2552935094
  • https://openalex.org/W2571119887
  • https://openalex.org/W2789215793
  • https://openalex.org/W2789256237
  • https://openalex.org/W2804886402
  • https://openalex.org/W2883773130
  • https://openalex.org/W2975411349
  • https://openalex.org/W2982612564
  • https://openalex.org/W3010173087
  • https://openalex.org/W3010283552
  • https://openalex.org/W4212933579
  • https://openalex.org/W4233507687
  • https://openalex.org/W4251039268
  • https://openalex.org/W4292492869
  • https://openalex.org/W853146606