Cautious Adaptation of Defiant Components

Abstract

Systems-of-systems are formed by the composition of independently created software components. These components are designed to satisfy their individual requirements, rather than the global requirements of the systems-of-systems. We refer to components that cannot be adapted to meet both individual and global requirements as "defiant" components. In this paper, we propose a "cautious" adaptation approach which supports changing the behaviour of such defiant components under exceptional conditions to satisfy global requirements, while continuing to guarantee the satisfaction of the components' individual requirements. The approach represents both normal and exceptional conditions as scenarios; models the behaviour of exceptional conditions as wrappers implemented using an aspect-oriented technique; and deals with both single and multiple instances of defiant components with different precedence order at runtime. We evaluated an implementation of the approach using drones and boats for an organ delivery application conceived by our industrial partners, in which we assess how the proposed approach helps achieve the systemof-systems' global requirements while accommodating increased complexity of hybrid aspects such as multiplicity, precedence ordering, openness, and heterogeneity.

Lidando com Componentes Resistentes a Mudanças no Contexto de Internet das Coisas

“…Como no exemplo citado da bebê Emma, consideramos uma babá eletrônica inteligente para aplicação da nossa solução. A Figura 1 apresenta tanto os cenários normais da aplicação (retângulos cheios) quanto os cenários excepcionais (retângulos pontilhados) utilizando a notação High Message Sequence Chart (hMSC), conforme apresentado por Maia et al (2019). A babá eletrônica tem, como funcionalidade principal, o monitoramento do bem estar do bebê.…”

“…Assim, detecta-se um conflito entre o requisito global do SoS e o requisito local da babá eletrônica, uma vez que TV não foi projetada para atender a esse cenário excepcional. Portanto, segundo a definição de Maia et al (2019), nessa circunstância, a TVé um componente resistente. A solução de adaptação, neste cenário excepcional, consiste em, ao detectar que a TV está bloqueada devidoà execução da aplicação, forçar a parada dessa aplicação na TV e, em seguida, reencaminhar a mensagem crítica para que seja exibida.…”

“…Com isso, um conflito emerge diante da situação em que há a tentativa de encaminhamento, por parte do Baby Monitor App, e a mesma está ocupada com algum serviço de streaming, por exemplo. Dessa forma, considerando o SoS da smart home, a TV pode ser vista como um componente resistente a mudanças (defiant component [Maia et al 2019]), ou seja, um componente cujos requisitos locais conflitam com os requisitos globais do SoS, diante de uma situação excepcional (neste caso, a exibição da mensagem do smartphone durante a execução de uma outra aplicação). Maia et al (2019) propõem uma adaptação cautelosa para lidar com esse tipo de componente que consiste em um criar um wrapper, implementado utilizando Programação Orientada a Aspectos, que muda o comportamento do componente apenas durante o cenário excepcional, preservando assim seu comportamento original nas demais situações.…”

“…Na proposta original de Maia et al (2019), o uso de wrappers foi adequado, pois considerou-se que o código-fonte do componente resistente era inacessível. Contudo, em outros domínios em que existe algum nível de acesso ao código-fonte, como sistemas IoT que geralmente fornecem uma API (Application Programming Interface) de serviços, e como os componentes se comunicam de outra forma, um wrapper pode não ser a solução mais apropriada.…”

LiveBox: A Self-Adaptive Forensic-Ready Service for Drones

“…In the following experiment, we have generated 100 flight paths using a software the simulators Dronology [12], Dragonfly [13], [14] and a specialised airspace editing tool ArduPilot. 8 Here is a basic algorithm to check compliance of zone by the geolocations on the flight paths of a duration T , which provides a a probabilistic answer to each flight path:…”