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Secure and Dependable Systems and Networks

Bei einer zunehmenden Anzahl von Applikationen könnte eine Fehlfunktion zu Schäden an Leben und Material führen. Um diesen Risiken entgegenzuwirken, werden am InES spezielle Hardware/Software Designs, Entwicklungsprozesse sowie Tools erforscht und entwickelt. Durch Out-of-the-box-Methoden und Designs sollen die mit der funktionalen Sicherheit und Verlässlichkeit verbundenen hohen Kosten und der grosse Zeitaufwand deutlich reduziert werden.

Funktional sichere und verlässliche Systemarchitekturen sind die Voraussetzung zur Realisierung von hochperformanten Systemen und Anlagen. Diese Forschungsgruppe, gewachsen aus der führenden Forschungsgruppe im Bereich Real-time Ethernet konzipiert, implementiert und verifiziert verteilte Architekturen und Geräte, die höchste Zuverlässigkeits- und Verfügbarkeitsansprüche erfüllen sowie die höchste Sicherheitsanforderungen - by design - erreichen.

Forschungsschwerpunkte sind die Entwicklung, Optimierung und Verifikation von sowohl international standardisierten Real-time-Ethernet-Protokollen - die Voraussetzung für hochperformante Systeme - sowie applikations- und kunden­spezifischen Kommunikationsprotokollen. Mittels diesen Protokollen können dann verlässliche und sichere verteilte System­architekturen konzipiert werden, die Anwendungen in der Raumfahrt, Energieerzeugung, Personenverkehr sowie Automatisierungsindustrie ihren Einsatz finden.

Real-time Ethernet

Real-time Ethernet (RTE) is a technology area concerned with introducing determinism into industrial Ethernet communication networks whilst retaining the high throughput of traditional Ethernet communication systems. Application areas are Factory Automation, Industrial Monitoring and Alarm Systems, Energy Generation and Control, Automotive, Aeronautics and Rail Applications.

The focus of research and development in the RTE group is twofold.

  • First is the research and development of technology and architectures for optimised high performance, highly synchronous communication controllers. In partnership with Enclustra, Xilinx and Molex our certified PROFINET communication controller, easyIRT, is available for licensing from Enclustra.
  • The second focus is the research and prototyping of networking concepts and nodes for innovative applications.

Factory Automation applications tend to require a high number of synchronised distributed nodes upholding guaranteed and deterministic data transfer. Typical applications include general distributed control and high performance motion control. Typical machines where RTE is used are plastic moulding, printing presses, high precision polishing machines, energy generation (wind turbines) distributed I/O applications and robotics.

Monitoring and alarm systems tend to require highly synchronous guaranteed and deterministic isochronous data transfer and, in the case of problems, large throughput of diagnostic data.

The research group is a PROFINET Competence Center and a founding member of the Ethernet POWERLINK Special Interest Group.

Molex demonstrates the PROFINET IO-Device/EtherNet IP Adapter Software development kit on an iPad

Safety and Dependability

Die Realisierung sicherer und zuverlässiger Hard- und Software ist seit jeher kostenintensiv, applikationsspezifisch und benötigt eine lange Time-to-Market. Unser Forschungsgruppe hat zum Ziel, den Zugang in diesen Technologiebereich günstiger zu realisieren und für kleine und mittlere Unternehmen zu vereinfachen. Wir fokussieren uns zu diesem Zweck auf zwei Bereiche der Forschung und Entwicklung:

  • Forschung und Implementierung von Methoden und Algorithmen, die den Gebrauch von Commercial Off The Shelf ( COTS ) Komponenten in sicheren und hochverfügbaren Systemen ermöglichen
  • Forschung und Implementierung von sicheren und zuverlässigen Multi-Prozessor- Architekturen in programmierbare und konfigurierbare Hardware (FPGA's)

Projekte