Embedded & Cyber-Physical Systems
Forschungsschwerpunkt an der FH Technikum Wien
Der Terminus „Embedded Systems“ bezeichnet in elektronischen und mechatronischen Geräten eingebettete Computersysteme, die – zumeist unbemerkt von den Benutzer*innen – für deren Steuerung bzw. Intelligenz verantwortlich sind. Man findet sie heutzutage in Mobiltelefonen oder Autos, genauso wie in Haushaltsgeräten oder Konsumelektronik. Damit haben Computer längst Einzug in eine Vielzahl von Geräten des alltäglichen Lebens gehalten, oftmals ohne überhaupt als eigentlicher Computer erkenntlich zu sein. Durch die zunehmenden Vernetzung und die Anbindung der physischen Welt an den „Cyberspace“ haben sich Embedded Systems im Laufe der Zeit zu sogenannten „Cyber-Physical Systems“ entwickelt, die mittlerweile unsere Welt massiv durchdringen. Kennzeichen vieler Embedded und Cyber-Physical Systems sind dabei die an den jeweiligen Anwendungsfall angepassten Parameter, wie etwa Ausfallssicherheit, Echtzeitfähigkeit oder Stromverbrauch. Die Verknüpfung physischer Geräte („Things“) in einer netzwerkartigen Struktur wird heute auch oft über den Begriff „Internet-of-Things“ (IoT) ausgedrückt.
Die FH Technikum Wien beschäftigt sich in der angewandten Forschung seit über zwei Jahrzehnten mit der Thematik des Entwurfs, der Verifikation und des Tests von Embedded und Cyber-Physical Systems, sowohl im Bereich der Hardware als auch Software. Eine Vielzahl von F&E-Projekten, unterstützt durch öffentliche Fördergeber (FFG, EU, CDG, Regionalförderung der Stadt Wien …) oder direkt von der Industrie beauftragt sowie zahlreiche wissenschaftliche Publikationen zeugen von der jahrelangen Beschäftigung des Department Electronics Engineering mit anwendungsnaher F&E. Aus den vielen Anwendungsfeldern von Embedded und Cyber-Physical Systems hat sich besonders der Bereich Smart Homes & Assistive Technologies als einer der Schwerpunkte entwickelt, in dem über die Jahre umfangreiche Kompetenzen aufgebaut werden konnten. Wenn es um die Anbindung von Embedded Systems an die physische Welt geht, ist weiters auch der Bereich der Leistungselektronik zu nennen, in dem das Department seit sehr langer Zeit tätig ist.
Kompetenzen und Tätigkeitsfelder des Forschungsschwerpunkts:
- Entwurf, Verifikation und Test von Software & Hardware für Embedded und Cyber-Physical Systems in diversesten Applikationsfeldern
- Software Design für Mikrocontroller & IoT Edge Devices
- ASIC-, FPGA- und System-on-Chip Design
- Test, Diagnose, Fault-Injection und Debugging von verteilten eingebetteten Systemen auf Hardware- und Software-Ebene sowie formale Verifikation von Embedded Software
- Zuverlässige Sensorik für autonome Systeme
- Embedded Computer Vision
- Indoor Navigation & Control für Uncrewed Aerial Vehicles (UAVs) & Ground Vehicles
- Embedded Machine Learning
- Bussysteme im Automobil (CAN, LIN, FlexRay, Ethernet …)
- Kommunikationstechnologien für Smart Homes (KNX, BACnet, Enocean, ZigBee …)
- Konzeptionierung von IoT- (Internet-of-Things) Systemen (energieeffiziente Funksysteme, sichere und fehlertolerante verteilte Systeme, Netzplanung von IoT-Systemen, IoT Sensor Dashboarding …)
- Hochgenaue Uhrensynchronisation (IEEE1588)
- Assistive Technologien (Multimodale Interaktionsschnittstellen und alternative HMI, Entwicklung barrierefreier Systeme, Entwicklung von Komponenten im AT-Bereich …)
- DC-DC Konverter, Gleichrichter und elektrische Speicher
- Umrichter, elektrische Antriebe und Generatoren/elektrische Energieerzeuger
- Control Design: Rapid Prototyping und Hardware-in-the-Loop im Bereich Leistungselektronik und Energietechnik
- Projektierung, Vermessung und Performance-Analyse für elektrische Systeme in den Bereichen Mobilität, Energie und industrielle Produktion
Studiengangsleiter Bachelor Elektronik und Wirtschaft
Forschungsschwerpunktverantwortlicher Embedded Systems & Cyber-Physical Systems