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Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung

Nicht nur im Automobilbau, sondern auch in anderen Branchen steigt die Zahl der eingesetzten Steuergeräte und führt zu komplexen Gesamtsystemen, in denen die Datenkommunikation schwierig ist. Doch bisher fehlt Herstellern von Steuer- und Sensortechnik eine universell einsetzbare Steuerplattform mit standardisierten Schnittstellen zur zentralen Sensordatenverarbeitung. Im Rahmen des InnoProfile-Projekts “Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung” unterstützt die Professur Schaltkreis- und Systementwurf um Prof. Dr. Ulrich Heinkel lokale kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) bei der Entwicklung einer solchen zentralen, kompakten, flexiblen Verarbeitungseinheit zur Erfassung, Aggregation, Speicherung und (Vor-)Verarbeitung von Sensordaten.

Neben der Klärung aktueller Fragestellungen aus Forschung und Entwicklung der beteiligten KMU steht die Methodik beim Hard- und Softwareentwurf im Vordergrund. “Die Kompetenzen unserer Forschergruppe konzentrieren sich auf die drahtlose Sensorkommunikation, Lokalisierung in Gebäuden, den Entwurf digitaler Schaltungen, die Embedded Software Entwicklung und die Simulation von Sensornetzen mit dem Schwerpunkt Energieeffizienz”, fasst Projektleiter Daniel Kriesten zusammen. Das Projekt wird im Rahmen der Initiative “Unternehmen Region” vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 2,1 Millionen Euro gefördert und läuft zum 31. März 2011 aus. Auf der Fachmesse “embedded world 2011″ in Nürnberg präsentieren die Wissenschaftler vom 1. bis zum 3. März ihre Forschungsergebnisse auf dem mitteldeutschen Gemeinschaftsstand “Forschung für die Zukunft” (Halle 11, Stand 11-128).

Am Ende der fünfjährigen Projektlaufzeit haben sich zwei Schwerpunkte bei der Bearbeitung der verschiedenen Fragestellungen herauskristallisiert. Zum einen haben die Wissenschaftler für die Lokalisierung von mobilen Teilnehmern in Sensornetzen umfangreiche Untersuchungen zu geeigneten Algorithmen durchgeführt. Diese Algorithmen haben sie zu Vergleichszwecken jeweils in Hard- und Software implementiert und in einem eigens aufgebauten Forschungsnetz mit bis zu 60 Teilnehmern eingesetzt. Zum anderen untersuchte das siebenköpfige Forscherteam für die Entwicklung der zentralen Verarbeitungseinheit speziell Systeme, die zur Laufzeit rekonfigurierbar sind. Diese so genannten Run-Time Reconfigurable Systems basieren auf der Kombination von Universalprozessor (CPU) und konfigurierbarem Schaltkreis (FPGA). Als Betriebssystem kommt Linux zum Einsatz; dieses ist auf die Anforderungen im Projekt angepasst. “Untersucht haben wir mögliche Systemarchitekturen, Einsatzfelder sowie Software für den effizienten Entwurf dieser Systeme, beispielsweise aus dem Bereich der High-Level Synthese”, so Kriesten. (TU Chemnitz)