Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Saarbrücker Informatiker erhält 2,4 Millionen Euro für Forschung zu eingebetteten Systemen

18.04.2016

Ob Smartwatch, Mobiltelefon oder Elektrofahrrad: Immer mehr Mikrocomputer finden sich in technischen Geräten. Sie bilden „eingebettete Systeme“, in denen eine Software das Zusammenspiel der Sensoren und Prozessoren sowie die Stromversorgung steuert. Diese Software ist jedoch selten frei von Fehlern, so dass die Geräte nicht immer korrekt funktionieren oder sogar die Sicherheit der Nutzer gefährden. Um diese Probleme grundsätzlich anzugehen, erhält Holger Hermanns, Informatik-Professor der Universität des Saarlandes, für seine Forschung den mit 2,4 Millionen Euro dotierten ERC Advanced Grant. Dies ist die höchste Auszeichnung des Europäischen Forschungsrats für einzelne Wissenschaftler.

Laut Auskunft des Zweirad-Industrie-Verbands sind im vergangenen Jahr 535.000 E-Bikes verkauft worden, was einem Marktanteil von 12,5 Prozent am Gesamtfahrradmarkt entspricht. Genauso wie absehbar ist, dass diese Verkaufszahlen noch steigen werden, rechnen Experten damit, dass immer mehr Komponenten den Strom am Fahrrad nutzen werden.


Professor Holger Hermanns erforscht die Sicherheit von eingebetteten Systemen am Beispiel von E-Bikes.

Angelika Klein

Längst existieren elektrische Gangschaltungen und Federungen, aber es häufen sich auch Rückrufe, weil fehlerhafte Software die Leistung oder Lebensdauer der Batterien drosseln kann. „Dann auch noch die Federung und Bremse per Software zu steuern, ist keine gute Idee, solange nicht sichergestellt ist, dass die Grenzen der Software und deren physikalische Auswirkungen bekannt sind“, erklärt Professor Holger Hermanns, der an der Universität des Saarlandes den Lehrstuhl für Verlässliche Systeme und Software leitet.

Am Beispiel der verschiedenen Anforderungen von Elektrofahrrädern will Holger Hermanns Software-Werkzeuge entwickeln, die automatisch Batterie und angeschlossene Hardware- und Softwarekomponenten auf korrekte Zusammenarbeit überprüfen. Sein Ziel ist, diese eingebettete Fahrrad-Software und die entsprechenden Software-Werkzeuge frei verfügbar zu machen, damit künftig Fahrradfahrer nicht von der Software des jeweiligen Komponenten-Herstellers abhängig sind und darunter leiden, dass sie sich weder die preiswertesten Komponenten aussuchen, noch diese selbst warten können. Hoffnung macht Hermanns, dass sich bei den Fahrrädern im Gegensatz zur Autobranche der Markt für eingebettete Systeme gerade erst entwickelt. „Viele Radfahrer sind in der Lage, ihre Räder selbst zu warten und sie wollen dies auch weiterhin tun“, sagt Hermanns.

Hermanns und seine Forscherkollegen arbeiten daher eng mit dem Gremium zusammen, das den Standard „EnergyBus“ vorantreibt. Dies ist ein offener Standard, der die reibungslose Zusammenarbeit aller elektrischen Komponenten am E-Bike oder vergleichbarer Elektrofahrzeuge anstrebt, unabhängig ob es sich dabei um Batterien, Aufladegeräte, Sensoren, Motoren oder Steuerschnittstellen handelt. Der EnergyBus bildet das Fundament für eine neue weltweite Norm der ISO/IEC, an der derzeit intensiv gearbeitet wird. Laut dieser müssen Hersteller künftig garantieren, dass ihre Batterie über einen genormten Stecker und eine genormte Software jedes Elektrofahrrad antreibt.

Um diesen Standard und die damit verbundenen Software-Werkzeuge systematisch sicher und qualitativ hochwertig zu entwickeln, setzt Hermanns auf Methoden der „quantitativen Verifikation“. Dies ist ein Zweig der Informatik, der für eingebettete Systeme grundlegende Fragen erforscht, Software-Werkzeuge entwickelt und diese dann auch im realen Einsatz untersucht.

Auf diese Weise kann automatisch überprüft und sichergestellt werden, dass wichtige Aspekte eingebetteter Systeme, wie beispielsweise das Airbag nur bei einem Aufprall zu öffnen, funktionieren. Für eine Software, die die Stromzufuhr an einem Elektrofahrrad regelt, sind dies beispielsweise Betriebssicherheit (versehentliches Überladen führt zu keinem langfristigen Schaden), Zuverlässigkeit (die Batterie hält bei normalen Gebrauch länger als viereinhalb Jahre) und Performanz (in 80 Prozent aller Auflade-Vorgänge reichen 20 Minuten aus, um 20 Kilometer zu fahren).

Hermanns ist überzeugt: „Ordentliche Batterietechnik sollte die Besitzer solcher Geräte unterstützen und nicht einschränken, egal ob es sich dabei um ein Smartphone oder ein Elektrofahrrad handelt.“ Sein Projekt hat er deswegen bewusst mit „Power to the People. Verified.“ betitelt. Laut Hermanns stehe dies für zwei Ziele: Erstens, eine funktionierende Stromversorgung für alle mobilen, eingebetteten Systeme sicherzustellen, zweitens, Bürger bei technischen Geräten nicht länger zu entmündigen. Der Europäische Forschungsrat fördert dieses Vorhaben nun mit 2,4 Millionen Euro über fünf Jahre hinweg.

Fragen beantwortet:

Prof. Dr. Holger Hermanns
Lehrstuhl für Verlässliche Systeme
Universität des Saarlandes
Tel. +49 681 302-5631
E-Mail: hermanns(at)cs.uni-saarland.de

Redaktion:

Gordon Bolduan
Kompetenzzentrum Informatik Saarland
Universität des Saarlandes
Telefon: +49 681 302-70741
E-Mail: bolduan(at)mmci.uni-saarland.de

Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Weitere Informationen:

https://erc.europa.eu/media-and-events/press-releases
https://depend.cs.uni-sb.de/hermanns

Friederike Meyer zu Tittingdorf | Universität des Saarlandes

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)
26.05.2017 | Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)

nachricht Neues Helmholtz-Institut in Würzburg erforscht Infektionen auf genetischer Ebene
24.05.2017 | Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

DFG fördert 15 neue Sonderforschungsbereiche (SFB)

26.05.2017 | Förderungen Preise

Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

26.05.2017 | Biowissenschaften Chemie

Unglaublich formbar: Lesen lernen krempelt Gehirn selbst bei Erwachsenen tiefgreifend um

26.05.2017 | Gesellschaftswissenschaften