Selbstheilende vernetzte eingebettete Systeme (SEVERE)

In zunehmendem Maße werden Kleinstrechner in Alltagsgegenstände, Gebäude und Fahrzeuge eingebettet. Der Nutzen für den Verbraucher ergibt sich insbesondere durch die drahtlose Vernetzung dieser Rechner. Diese eingebetteten vernetzten Rechner müssen dabei immer kleiner und günstiger werden. Dennoch sollen die so entstehenden Systeme und Netzwerke wartungsarm sein. Miniaturisierung und Kostenreduktion führen aber dazu, dass die Hardware unzuverlässiger wird, was wiederum höheren Wartungsaufwand bedeutet. Die Rechner können zum einen ganz ausfallen (persistente Fehler), sie können aber auch zeitweise fehlerhaft rechnen (transiente Fehler), beispielsweise nach Einwirkung von Hitzestrahlung, mechanischer Belastung oder Störungen im Funkverkehr. Fehlerhafte Berechnungen sind hierbei wesentlich schwerer zu kompensieren als Totalausfälle. Bisher begegnet die Industrie solchen Problemen durch Redundanz und aufwändigerer Hardware. Dies widerspricht aber den Zielen Miniaturisierung und Kostenreduktion. Da solche Fehler folglich nicht verhindert werden können, besteht der Ansatz von SEVERE darin, die Kombination aus Hardware und Software so zu entwickeln, dass falsche Berechnungen und fehlerhafte Daten toleriert werden können. Das bedeutet, die Systeme können sich von solchen Fehlern nach kurzer Zeit selbständig heilen, ohne einen menschlichen Administrator zu benötigen. Hierfür muss die Schnittstelle zwischen Hardware und Software völlig neu überdacht werden. Auch der Algorithmen- und Protokollentwurf muss die Möglichkeit fehlerhafter Berechnungen und Programmausführungen explizit einbeziehen.

Antragsteller

Universität Duisburg-Essen: Prof. Dr.-Ing. Torben Weis, Dr. Arno Wacker (Fachgebiet Verteilte Systeme), Prof. Dr. Pedro José Marrón, Dr. Marco Zuniga (Fachgebiet Networked Embedded Systems);
Technische Universität Dortmund: Dr. Michael Engel (Fakultät für Informatik, LS Informatik 12)

Förderlinie: Projektförderung
Fördersumme: 230.760 Euro
Laufzeit: 01.07.2011 – 31.12.2012

Ansprechpartner

Prof. Dr.-Ing. Torben Weis
Universität Duisburg-Essen
Fakultät für Ingenieurwissenschaften
Fachgebiet Verteilte Systeme
47048 Duisburg

Telefon: 0203-3794210
torben.weis (at) uni-due(dot)de