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Echtzeitoptimierung für verteilte Sensor-Aktor-Systeme

Koordinator

Norman Franchi
TU Dresden
Lehrstuhl Mobile Nachrichtensysteme

Projektpartner

TU Dresden
TU Dresden
Kommunikation, Halbleiterschaltungen, HFT
Siemens AG
Siemens AG
Industrieautomatisierung
Cloud & Heat
Cloud & Heat
Verteiltes Rechnen, Cloud Computing
Fraunhofer IIS/EAS
Fraunhofer IIS/EAS
Drahtlose Kommunikation für Industrieautomatisierung
Fraunhofer IFF
Fraunhofer IFF
Produktion, Logistik und Automatisierungstechnik
TU Chemnitz
TU Chemnitz
Arbeitspsychologie, Mensch-Maschine-Interaktion
Escript
Escript
Embedded Security, IT-Sicherheit
Funkwerk AG
Funkwerk AG
Bahnkommunikations-, Management-, Leit- & Informationssysteme

Kontakt

Untersuchungen auf Systemebene, wie Latenzen minimiert, die Systemzuverlässigkeit gesteigert und in Folge dessen die Echtzeitfähigkeit von Sensor-Aktor-Systemen optimiert werden kann.

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Problemstellung & Stand der Technik

Technische Ziele & Lösungen

  • Generische Systemspezifikation für niedriglatente Sensor-Aktor-Systeme
  • Initiales Systemdesign
  • Generalisierbare Prinzipien
  • Katalog von Technologiebausteinen
  • Entwurfsrichtlinien
  • Demonstration anhand von 3 im besonderen Maße betrachteten Anwendungsszenarien
    • Taktile Mensch-Maschine-Interaktion,
    • Drahtlose Industrieautomation,
    • Echtzeit-Funk in der Bahnkommunikation

Innovationen & Ergebnisse

Identifikation, Analyse und Optimierung von latenz- und echtzeitkritischen Einheiten, Komponenten und Pfaden in verteilten Sensor-Aktor-Systemen

Zudem:

Untersuchungen zur Echtzeit-Optimierung von Schlüsseltechnologien in verteilten Sensor-Aktor-Systemen

Cloud-Technologien: Latenzoptimierte Cloud-Lösung mit hoher Verfügbarkeit; experimentelle Cloud-Plattform mit der Fähigkeit zur echtzeitfähigen geo-lokalen Bereitstellung von Ressourcen; Standortübergreifendes Failover für Cloud-basierte Infrastruktur; Software-Defined-Network-basierter Ansatz zur Aktualisierung von globalen bzw. standortübergreifenden Routinginformationen

Security-Technologien: IT-Sicherheitstechnologie optimiert für niedriglatente Anwendungsszenarien; Lösungen für symmetrische und asymmetrische Kryptographie, Zufallszahlenerzeugung, Schlüsselmanagement und echtzeitfähiges Scheduling

Markt und sozialer Einfluss

Weltweit sehr hohes Marktpotential für echtzeitfähige Sensor-Aktor-Systeme

  • Marktvolumen ab 2020 > 1 Mrd. €
  • Sozialer Einfluss auf vielerlei Ebenden, wie z.B.
    • Industrie 4.0,
    • Medizintechnik,
    • intelligente Transportsysteme,
    • IoT,
    • nächste Generationen von Mensch-Maschine-Schnittstellen,
    • Taktiles Internet

Projektübergreifende Kooperation

  • Erarbeitung, Bereitstellung, Analyse und Auswertung eines technischen fast-Fragenkatalogs (Online) zur Identifikation von projektübergreifenden technischen Anforderungen und von verfügbaren fast-Technologien
  • Anwendungen + Anforderungen auf Systemebene (z.B. E2E-Latenzen)
  • Regelmäßige Austauschtreffen mit anderen fast-Projekten

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