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 EU-Millionenförderung für Deep-Learning-Projekt in Leipzig
15.08.2018 | Max-Planck-Institut für Mathematik in den Naturwissenschaften (MPIMIS)

nachricht Fraunhofer IPT unterstützt Zweitplatzierten bei SpaceX-Wettbewerb
14.08.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

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: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Im Focus: Magnetische Antiteilchen eröffnen neue Horizonte für die Informationstechnologie

Computersimulationen zeigen neues Verhalten von Antiskyrmionen bei zunehmenden elektrischen Strömen

Skyrmionen sind magnetische Nanopartikel, die als vielversprechende Kandidaten für neue Technologien zur Datenspeicherung und Informationsverarbeitung gelten....

Im Focus: Unraveling the nature of 'whistlers' from space in the lab

A new study sheds light on how ultralow frequency radio waves and plasmas interact

Scientists at the University of California, Los Angeles present new research on a curious cosmic phenomenon known as "whistlers" -- very low frequency packets...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Bionik im Leichtbau

17.08.2018 | Verfahrenstechnologie

Klimafolgenforschung in Hannover: Kleine Pflanzen gegen große Wellen

17.08.2018 | Biowissenschaften Chemie

HAWK-Ingenieurinnen und -Ingenieure entwickeln die leichteste 9to-LKW-Achse ihrer Art

17.08.2018 | Messenachrichten

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics