Adaptive Software

Ausfallsichere und erweiterbare Systeme erfordern adaptive Software

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Eingebettete Systeme in der Medizintechnik und Industrie 4.0, aber auch Land- und Baumaschinen sowie autonome Fahrzeuge müssen sich eigenständig und in Echtzeit an neue Umgebungsbedingungen anpassen können. Zentral ist dabei eine adaptive Software. Auch bei Ausfällen kritischer Komponenten muss sich das System zur Laufzeit adaptieren, damit es sicher und zuverlässig funktioniert. Ziel ist dabei, die für die jeweilige Situation höchst mögliche Leistung zu erbringen, ohne die funktionale Sicherheit (Safety) zu verletzen. Sollte ein System auch durch Adaption nicht vollwertig funktionsfähig sein, kann es den Umfang und die Qualität seiner Funktionen durch Graceful Degradation schrittweise reduzieren.

Anbieter eingebetteter Systeme benötigen zudem adaptive Software, um bereits verkaufte Maschinen und Fahrzeuge nachträglich mit neuen Funktionen erweitern zu können. So ermöglichen nachgerüstete Software-Funktionen neue Geschäftsmodelle mit Function on Demand. Auch können neu identifizierte Sicherheitsanforderungen Software-Updates und Upgrades notwendig machen. Vor allem für sicherheitskritische Funktionen stellt dies jedoch hohe Anforderungen an die Software-Architektur.

Das Fraunhofer IKS entwickelt adaptive Software für Embedded Systems

Damit sich Ihre Embedded Systems in Echtzeit anpassen und Sie bereits verkaufte Systeme nachträglich erweitern können, bietet Ihnen das Fraunhofer IKS

  • dynamische und adaptive Software-Architekturen: Unterstützung bei Architekturkonzeptionierung, Entwicklung Ihrer Systeme und Architekturvalidierung
  • sichere Service-orientiere Architekturen (Safe SoA) für eingebettete Systeme
  • Lösungen für dynamische Funktionsverteilung und kontextbasierte Anpassungen
  • die Umsetzung von Safety-Anforderungen für Updates und Upgrades von Softwarefunktionen
  • Absicherung adaptiver Software-Architekturen mit modularen Safety-Ansätzen
  • Methoden für Graceful Degradation und Cloud-gestützte Upgrades für adaptive E2E-Architekturen

Ihr Nutzen: Adaptive Systeme

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Mit den Methoden und Tools des Fraunhofer IKS können Sie

  • schnell und kostengünstig Systeme mit flexiblen und adaptiven Software-Architekturbausteinen entwickeln
  • sicherheitskritische Softwarefunktionen durch Updates und Upgrades anpassen
  • Sicherheits- und Echtzeitanforderungen jederzeit überblicken
  • Safety-Funktionen kontinuierlich weiterentwickeln und verteilen (Continuous Deployment)
  • nachhaltig und flexibel mit bestehenden Systemen umgehen
  • Software- und Funktionsstände schnell anpassen und kurze Zertifizierungsintervalle erreichen
  • Systeme über Edge, Fog oder Cloud vernetzen, einbinden und um externe Funktionen erweitern

 

Referenzprojekte

 

Continental und Fraunhofer IKS machen autonome Fahrzeuge sicher

Zusammen mit Continental hat das Fraunhofer IKS ein Konzept für die dynamische Verteilung von Fahrzeugfunktionen erstellt und ein technisches Safety-Konzept angefertigt.

 

Adaptive Software-Architektur für Fahrzeuge

Im von der Europäischen Union geförderten Projekt SafeAdapt überarbeiten 9 Partner aus sechs Ländern die E/E-Architektur in Fahrzeugen. Dadurch soll die Komplexität auf das notwendige Maß reduziert sowie Kosten- und Energieeffizienz erhöht werden.

 

Zukünftige Softwarearchitekturen für Fahrzeuge

Autos haben heutzutage circa hundert Steuergeräte und somit eine aufwendige System- und Softwarearchtiektur, die ressourceneffiizient, zuverlässig und erweiterbar sein soll. Deswegen erforscht das Fraunhofer IKS (früher: Fraunhofer ESK) Konzepte für ein selbst-adaptives automobiles E/E-System.

 

Software Defined Car

Elektrofahrzeuge sollen flexibel und anpassbar sein. Im Projekt Adaptive City Mobility 2 (ACM-2) wird deswegen eine flexible IKT-Architektur entwickelt, die individuelle Benutzeroberflächen und multimodale Nutzung von E-Autos ermöglicht.

 

Zusammenarbeit

Neben der Auftragsentwicklung bieten wir Ihnen verschiedene weitere Möglichkeiten der Zusammenarbeit, wie beispielsweise Studien und Potenzialanalysen. Hier erfahren Sie, wie Sie mit uns kooperieren können:

Publikationen

2017 Weiß, Gereon; Schleiß, Philipp; Drabek, Christian; Ruiz, Alejandra; Radermacher, Ansgar:
Safe adaptation for reliable and energy-efficient E/E architectures
2016 Weiß, Gereon; Schleiß, Philipp; Drabek, Christian:
Towards flexible and dependable E/E-architectures for future vehicles
2013 Weiß, Gereon; Grigoleit, Florian; Struss, Peter:
Context modeling for dynamic configuration of automotive functions
2013 Zeller, Marc; Prehofer, Christian; Krefft, Daniel; Weiß, Gereon:
Towards runtime adaptation in AUTOSAR