SPP 1500:  Entwurf und Architekturen verlässlicher Eingebetteter Systeme

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2010 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 130969381

An einem typischen Tag kommt jeder von uns mit einer großen Anzahl (oft mehrere hundert) elektronischer Systeme in direkten oder indirekten Kontakt - oft unbewusst. Beispielsweise, wenn man morgens mit dem Wagen zur Arbeit fährt. Dort sorgen bis zu 100 elektronische Systeme für Betrieb (z.B. Motorsteuerung), Sicherheit (z.B. Airbag), Information (z.B. Navigationssystem) oder Unterhaltung (z.B. HiFi-System). Oder man nimmt einen Arzttermin wahr: Eine Röntgenuntersuchung beispielsweise erfordert mehrere elektronische Systeme zur Steuerung des Röntgengeräts und der nachträglichen Bildverarbeitung.
Ein weiteres Beispiel sind elektronische Systeme, die wir am oder im Körper mit uns tragen, welche das Leben erleichtern oder gar ermöglichen, wie z.B. Herzschrittmacher, Hörgeräte oder Gesundheitsüberwachungssysteme, die Daten wie Blutdruck, Herzfrequenz dauernd messen und an eine Überwachungsstelle per Funk senden. Ein Anruf via Handy ist ein weiteres Beispiel. Interessant zu wissen ist, dass für eine einzige Sekunde eines Anrufs in der Tat Hunderte von Millionen Rechenoperationen notwendig sind! Nur ein kleiner Teil davon findet direkt im Handy statt. Der Großteil findet im Netzwerk, den Basisstationen usw. statt, welche der Benutzer nie zu Gesicht bekommt.
Aber was kann eigentlich passieren, wenn diese Systeme nicht zuverlässig arbeiten, wenn sie temporär oder ganz ausfallen? Was passiert, wenn der Airbag eines Wagens bei einem Aufprall ein paar 100 Millisekunden zu spät aktiviert wird oder wenn der Herzschrittmacher die falsche Frequenz generiert oder ganz ausfällt? Ziel des Schwerpunktprogramms ist die Entwicklung neuer Methoden und Architekturen auf der Systemebene, welche die negativen Auswirkungen zukünftiger Technologien - wie z.B. Funktionsstörungen, Leistungsabbau oder erhöhter Energieverbrauch - beseitigen. Die fünf Säulen der Forschung bilden "Technologieabstraktion“, "verlässliche Hardwarearchitekturen“, "verlässliche eingebettete Software“, "Entwurfsmethodologien“ und "Betrieb, Beobachtung, Adaption“.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Internationaler Bezug: Großbritannien, Österreich

Projekte

• Abstraktion von Bauteileigenschaften für einen fehlerresistenten Entwurf auf Systemebene: Ein durchgängiger Ansatz (Antragsteller Schlichtmann, Ulf )
• Ambrosia: Cross-layer Modeling and Mitigation of Aging Effects in Embedded Systems (Antragsteller Tahoori, Ph.D., Mehdi B. )
• ASTEROID - Ein analysierbares , fehlertolerantes, eingebettetes Echtzeit Betriebssystem Design (Antragsteller Ernst, Rolf ;  Härtig, Hermann )
• Entwicklung effizienter, zuverlässiger VLSI-Architekturen mittels ebenenübergreifender Zuverlässigkeitsbetrachtung am Beispiel drahtloser Kommunikation (Antragsteller Wehn, Norbert )
• Erstellen und Ausführen von zuverlässiger Anwendungssoftware auf unzuverlässigen eingebetteten Systemen (Get-SURE) - II (Antragsteller Chen, Jian-Jia ;  Shafique, Ph.D., Muhammad )
• Flexible Fehlerbehandlung für eingebettete Echtzeitsysteme (Antragsteller Marwedel, Peter )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Henkel, Jörg )
• Koordinatoren-Antrag SPP 1500 (Antragsteller Henkel, Jörg )
• MixedCoreSoC - A Highly Dependable Self-Adaptive Mixed-Signal Multi-Core System-on-Chip (Antragsteller Brinkschulte, Uwe ;  Hedrich, Lars )
• OTERA-III: Online Test Strategien für zuverlässige rekonfigurierbare Architekturen - von Zuverlässigkeit zu garantierter System Performability: Ein Multi-Layer Ansatz (Antragsteller Henkel, Jörg ;  Wunderlich, Hans-Joachim )
• PERICES-3: Providing Efficient Reliability in Critical Embedded Systems (Phase 3) (Antragsteller Tahoori, Ph.D., Mehdi B. )
• Runtime reconfigurable analog circuits and adaptive filter synthesis for compensation of unreliable hardware constraints (Antragsteller Becker, Joachim )
• Selbstanpassende grobgranulare rekonfigurierbare Architekturen zur Erhöhung der Zuverlässigkeit von eingebetteten Systemen. (Antragsteller Rosenstiel, Wolfgang )
• Temperature-driven Thread mapping and Shadowing in Hybrid Multi-cores (SMASH) (Antragsteller Platzner, Marco )
• Verlässlichkeitsaspekte für konfigurierbare eingebettete Betriebssysteme -- DanceOS (Antragsteller Kapitza, Rüdiger ;  Lohmann, Daniel ;  Spinczyk, Olaf )
• VirTherm-3D - Formalisierung des Multi-Agent System Managements and Adaptive Modulare Redundanz für verlässliche 3D MPSoCs (Antragsteller Henkel, Jörg ;  Herkersdorf, Andreas )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Jörg Henkel