Verlässliche Cyberphysische Systeme

Einsatz von sicherer Software für kritische Infrastrukturen.
© Sergey Nivens/Fotolia.com

Software ist das Herzstück innovativer Systeme und sichert nachhaltig die Zukunft unserer Gesellschaft und Wirtschaft. Wir sind davon überzeugt, dass die Vernetzung von Systemen und Sensoren zu einem kollaborativen, smarten Ökosystem unsere Zukunft bestimmen wird. Aus diesem Grund werden an Software in sicherheitskritischen Systemen die höchsten Qualitätsanforderungen gestellt. Die zunehmende Systemkomplexität wird zu einer wachsenden Herausforderung für Unternehmen. Die Entwicklung von Software ist komplexen Prozessen mit vielen unterschiedlichen Akteuren unterworfen. Während Software in eingebetteten Systemen bislang längere Entwicklungs- und Innovationszyklen hatte und die Technologie langsamer voranschritt, wird es künftig immer schwerer werden, sich der Entwicklungsgeschwindigkeit von IT-Systemen zu entziehen. Kunden erwarten immer häufiger auch für technische Systeme die Flexibilität und Intelligenz, die sie beispielsweise von Smartphones und Cloud-Anwendungen gewohnt sind.

Der Fraunhofer- Verbund IUK-Technologie entwickelt innovative Methoden und Lösungen zur Entwicklung qualitativ hochwertiger, komplexer Informationssysteme und eingebetteter Systeme. Die Systementwicklung schreitet mit neuen Ansätzen wie beispielsweise der modellbasierten Entwicklung methodisch und technologisch weiter voran. Dadurch lassen sich immer komplexere Systeme in immer kürzeren Zyklen entwickeln. Vor dem Hintergrund immer schnellerer Systemerweiterungen und der hohen Variantenvielfalt entwickeln wir neue Methoden und Werkzeugketten zur Entwicklung sicherer und zuverlässiger Software-Systeme. Ziel ist es dabei, nicht nur mehr Software in kürzerer Zeit »produzieren« zu können, sondern auch, Fehler und Schwachstellen auszuschließen. Zuverlässigkeit und Ausfallsicherheit werden zu wichtigen Leistungsindikatoren von Hard- und Software-Systemen. Strukturierte Ansätze für Testprozesse und Qualitätssicherung helfen hier, diese Aspekte bereits im Entstehungsprozess von Software zu berücksichtigen. Neben der Qualitätssteigerung und der Kostenreduktion konzentriert sich die Forschung in diesem Bereich zunehmend auf Skalierungseffekte und größere Interoperabilität.

Kernkompetenzen

  • Anforderungsanalysen
  • „„Software-Architekturen
  • „„Software-Entwicklungsprozesse
  • „„Software-Entwicklungswerkzeuge
  • „„Systematische und automatisierte Software-Tests

Anwendungsgebiete

Cyberphysische Systeme stellen die technologische Basis der Kombination von IT mit der physikalischen Welt dar und spielen in immer mehr Bereichen wie Automotive, Luftfahrt, Transport, Energie, Produktion, Gesundheit, Infrastruktur oder auch Unterhaltung eine wichtige Rolle. Wenn Maschinen, Anlagen und Automatisierungstechnik weiterhin dem Qualitätssiegel »made in Germany« genügen sollen, müssen die traditionell hohen Qualitätsstandards auch an deren stetig steigenden Software-Anteil angelegt werden. Software, die diesen hohen Anforderungen genügen muss, findet sich inzwischen in Produkten nahezu aller Industriebereiche.

Wissenschaftliche Publikationen

JahrTitel/AutorDokumentart
2018Fit für die Digitalisierung - Chatbots sichern Anwendern den Zugriff auf die Cyber-Ebene
Cirullies, Jan; Pikus, Yevgen
Konferenzbeitrag
2017Evaluation of multipath communication protocols for reliable internet-based cyber-physical systems
Elattar, Mohammad; Friesen, Maxim; Jasperneite, Jürgen
Konferenzbeitrag
2017The future of industrial communication: Automation networks in the era of the internet of things and industry 4.0
Wollschlaeger, Martin; Sauter, Thilo; Jasperneite, Jürgen
Zeitschriftenaufsatz
2017Optimization of tasks scheduling in cooperative robotics manufacturing via Johnson's algorithm case study: One collaborative robot in cooperation with two workers
Sadik, Ahmed R.; Taramov, Andrei; Urban, Bodo
Konferenzbeitrag
2016Potential of multipath communications to improve communications reliability for internet-based cyberphysical systems
Elattar, M.; Wendt, V.; Neumann, A.; Jasperneite, J.
Konferenzbeitrag
2015Energieeffiziente Städte - Herausforderungen und Lösungen aus Sicht des Software Engineerings
Greifenberg, T.; Look, M.; Pinkernell, C.; Rumpe, B.
Aufsatz in Buch
2015Future Internet Including 5G and Beyond: Presentation held at ICTP 2015, 1st IEEE International Conference on Telecommunications and Photonics, BUET, Dhaka, 26 - 28 December 2015
Khondoker, Rahamatullah
Vortrag
2015Security and privacy challenges in industrial internet of things
Sadeghi, Ahmad-Reza; Wachsmann, Christian; Waidner, Michael
Konferenzbeitrag
2015User interfaces for cyber-physical systems: Expanding the designer's toolbox
Paelke, V.; Röcker, C.; Koch, Nils; Flatt, Holger; Büttner, S.
Zeitschriftenaufsatz
2014Innovative Informationstechnik revolutioniert die Industrie: Aus der Fraunhofer-Forschung
Bauernhansl, Thomas; Beyerer, Jürgen; Ten Hompel, Michael
Aufsatz in Buch
Diese Publikationsliste wurde aus der Publikationsdatenbank Fraunhofer-Publica erstellt.