MESITA
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Eingebettete Systeme
In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich eine bemerkenswerte Entwicklung bei Computersystemen, insbesondere bei eingebetteten Systemen, vollzogen. Solche Systeme sind in der Regel in größeren elektronischen Geräten verborgen und erfüllen eine bestimmte Funktion, die möglicherweise von entscheidender Bedeutung für Geld oder Menschenleben ist. Beispiele für solche Systeme sind Smartphones, Antiblockiersysteme, Kameras mit Autofokus, Faxgeräte, lebenserhaltende Geräte, Flugmanagementsysteme und Hunderte von anderen Anwendungsfällen, bei denen eingebettete Systeme vom Benutzer des Geräts nicht erkannt werden.
Eingebettete Systeme ermöglichen die Echtzeit-Computersteuerung von physischen Geräten und Systemen, was zu einem noch nie dagewesenen Maß an Leistung und Nutzen führt. Die spezifischen Anforderungen, die an eingebettete Systeme gestellt werden, wie z. B. Aktualität, zuverlässiger Betrieb in sicherheitsrelevanten Szenarien, kurze Markteinführungszeit und niedrige Kosten in Verbindung mit dem Druck, die Funktionalität zu erhöhen, führen zu einem enormen und schwierigen Anstieg der Komplexität des Entwurfs auf Systemebene.
Über den Lehrstuhl
Forschung und Lehre
Forschung
- NoC-basierte Multi-Core-Architekturen mit Echtzeitunterstützung, Fehlertoleranz und Energieeffizienz
- Vernetzte eingebettete Systeme einschließlich Systemarchitekturen, zeitgesteuerte Protokolle und Planungsalgorithmen
- Methoden für die Zuverlässigkeit einschließlich Fehlerdiagnose und Fehlertoleranz (z. B. Organic Computing)
- Eingebettete künstliche Intelligenz (KI) einschließlich eingebetteter KI-Modelle und Hardwarebeschleuniger mit Echtzeitunterstützung und Zuverlässigkeit
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Anwendungsbereiche wie industrielle Steuerung, Automatisierung, Automobilsysteme, Avionik und medizinische Systeme
Lehre
- Grundlegende Informatikkurse (z.B. technische Informatik, objektorientiertes Design)
- Spezialisierte Kurse im Bereich der eingebetteten Systeme (z.B. Embedded System Design mit FPGA, Embedded System)
Forschungsbereiche
Technologien für eingebettete Systeme
Unsere Forschung bietet Lösungen für die anspruchsvollen Probleme bei der Entwicklung eingebetteter Systeme durch bedeutende Fortschritte auf dem Gebiet der verteilten Systemarchitekturen. Eine Systemarchitektur bildet die wissenschaftliche und technische Grundlage für die Konstruktion eingebetteter Systeme.
Die Ziele unserer Forschung sind die Entdeckung von Entwurfsprinzipien und die Entwicklung von Architekturdiensten, die eine komponentenbasierte Entwicklung eingebetteter Systeme ermöglichen, so dass die entstehenden Systeme kostengünstig gebaut werden können und wichtige nichtfunktionale Eigenschaften aufweisen (z. B. Zusammensetzbarkeit, Robustheit, Wartbarkeit).
Unsere Untersuchungen haben zu Beiträgen geführt, die von konzeptionellen Modellen komponentenbasierter Systemarchitekturen über verteilte Algorithmen zur Protokolltransformation und Fehlertoleranz bis hin zu eingebetteten Betriebssystemtechnologien, eingebetteten KI-Technologien und einem Multiprozessor-System-on-a-Chip für sicherheitsrelevante Anwendungen reichen. Wir verfolgen eine ausgewogene Mischung zwischen konzeptioneller Arbeit mit einer soliden theoretischen Basis und prototypischen Implementierungen mit experimentellen Evaluierungen. Aufgrund des interdisziplinären Charakters eingebetteter Systeme arbeiten wir eng mit Forschern aus anderen Bereichen zusammen (z.B. Experten für Hardware-Software-Co-Design, Wissensmanagement, theoretische Informatik, Spezialisten aus den Bereichen Automobil, Eisenbahn, Avionik und industrielle Steuerung). Darüber hinaus liefert unsere enge Zusammenarbeit mit der Industrie reale Anforderungen und Forschungsherausforderungen sowie industrielles Feedback.
Schwerpunkt der Forschung
- Systeme mit gemischter Kritikalität
- Adaptive und verlässliche Echtzeitsysteme
- Vernetzte eingebettete Systeme
- Vorhersagbare Multi-Core-Architektur
- Eingebettete KI
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Domänenspezifische Architekturen und Plattformen
Listen der Veröffentlichungen
Veröffentlichungen
Coordination Protocol and Admission Control for Distributed Services in System-of-Systems with Real-time Requirements
Coordination Protocol and Admission Control for Distributed Services in System-of-Systems with Real-time Requirements
Extension of the LISNoC (Network-on-Chip) with an AXI-based Network Interface
Extension of the LISNoC (Network-on-Chip) with an AXI-based Network Interface
In-Circuit Debugger for Wireless Real-Time Monitoring and Diagnosis of FPGA Applications
In-Circuit Debugger for Wireless Real-Time Monitoring and Diagnosis of FPGA Applications
KIRETT - A wearable device to support rescue operations using artificial intelligence to improve first aid
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Simulator for Time-Triggered Organic Computing
Simulator for Time-Triggered Organic Computing
Adaptation for Energy Saving in Time-triggered Systems Using Meta-scheduling with Sample Points
Adaptation for Energy Saving in Time-triggered Systems Using Meta-scheduling with Sample Points
Empowering the European Workforce Through Virtual Skills Training on Industrial IOT: The SKOPS Project
Empowering the European Workforce Through Virtual Skills Training on Industrial IOT: The SKOPS Project
Functional Safety of a System-On-Chip based Safety-Critical Structural Health Monitoring System
Functional Safety of a System-On-Chip based Safety-Critical Structural Health Monitoring System
Organic Computing to Improve the Dependability of an Automotive Environment
Organic Computing to Improve the Dependability of an Automotive Environment
A Novel Analysis of Performance and Inference Time of Machine Learning Models to Detect Cardiovascular Emergency Situation of Rescue Patients
A Novel Analysis of Performance and Inference Time of Machine Learning Models to Detect Cardiovascular Emergency Situation of Rescue Patients
Design and Evaluation of Guided Wave Signal Generation for System-On-Chip Platform on FPGA
Design and Evaluation of Guided Wave Signal Generation for System-On-Chip Platform on FPGA
Fault Injection with Multiple Fault Patterns for Experimental Evaluation of Demand-Controlled Ventilation and Heating Systems
Fault Injection with Multiple Fault Patterns for Experimental Evaluation of Demand-Controlled Ventilation and Heating Systems
Projekte für eingebettete Systeme
Themenbereiche
Luft- und Raumfahrt
Bildung
TECY: Telepräsenz und Zusammenarbeit von Studenten in einem gemischten physisch…EmbeddedAI: Internationaler Master of Science-Studiengang im Bereich der eingeb…IGNITE: Individuelle Unterstützung für den Unterricht in den Fächern Mathematik…IOTRAIN: Master of Engineering in Internet der DingeMS@CPS: Internationaler Master of Computer Science über Cyberphysical SystemsMESITA: Smart Farming und IoT in der LandwirtschaftSKOPS: Förderung der Entwicklung europäischer Arbeitskräfte durch Online-/Virtu…
