Das Konsortium

Der Lehrstuhl für Digitale Kommunikationssysteme der Ruhr-Universität Bochum (RUB-DKS, Prof. Sezgin) hat den Forschungsschwerpunkt im Bereich Informationstransfer. Darunter fällt die Charakterisierung fundamentaler Schranken für zuverlässige und spektral effiziente Kommunikation mit informationstheoretischen Mitteln, aber auch der ganzheitliche Ansatz von der grundlegenden Analyse eines Kommunikationsmodells bis hin zur Implementierung von Prototypen.

Der Lehrstuhl war und ist an mehreren von der EU, vom BMBF und der DFG geförderten Projekten beteiligt und zeichnet sich durch intensive Kooperationen mit international führenden Universitäten aus. Im Rahmen des Projekts ReMiX entwickelt der Lehrstuhl das Kommunikationskonzept dieses einzigartigen Systems.

Die Technische Universität München (TUM) wurde 1868 gegründet und feierte 2018 ihr 150-jähriges Bestehen. Als europäische Spitzenuniversität setzt sie sich für Exzellenz in Forschung und Lehre, interdisziplinäre Ausbildung und die aktive Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses ein. Die Universität pflegt zudem enge Verbindungen zu Unternehmen und wissenschaftlichen Institutionen weltweit und ist hervorragend mit der Automobilindustrie vernetzt. Die TUM wurde als eine der ersten Universitäten in Deutschland als Exzellenzuniversität ausgezeichnet.

Die Gruppe Embedded Systems and Internet of Things im Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik unter der Leitung von Prof. Sebastian Steinhorst befasst sich mit den Entwurfsherausforderungen für ressourcenbeschränkte cyberphysikalische Systemarchitekturen, die mit dem Aufkommen des Internet der Dinge in weitere Bereiche unseres Alltags vordringen. Für solche vernetzten Geräte stoßen herkömmliche zentralisierte Systemarchitekturen hinsichtlich Verwaltbarkeit, Skalierbarkeit und Effizienz an ihre Grenzen. Daher sind Designansätze erforderlich, bei denen zentral koordinierte Netzwerke dieser Geräte in Richtung selbstorganisierender Architekturen entwickelt werden. Bei richtiger Planung bieten solche vollständig dezentralen Architekturen Skalierbarkeit, Modularität, Effizienz und Robustheit, die über die Möglichkeiten zentralisierter Architekturen hinausgehen. Bei der Betrachtung ressourcenbeschränkter eingebetteter Anwendungen aus dem automobilen IoT-Bereich ergeben sich jedoch mehrere Herausforderungen, wenn es darum geht, solche dezentralen Architekturen auf allen Ebenen der Systemarchitektur sicher zu gestalten.

Die Forschung unserer Gruppe am Lehrstuhl von Prof. Naim Bajcinca an der Technischen Universität Kaiserslautern beschäftigt sich mit „Regelung und dynamischen Systemen“. Ein zentrales Forschungsziel ist die Entwicklung hybrider dynamischer Rahmenbedingungen für einen ganzheitlichen Ansatz für Regelsysteme im cyber-physikalischen Bereich, der sich auf konzeptionelle und technische Wechselwirkungen zwischen Regelungs-, Kommunikations- und Informationstheorien beruft. Die Forschung in dynamischen Systemen umfasst die Stabilitätsanalyse und optimale Regelung von unendlich-dimensionalen Systemen mit Anwendungen in der Chemieingenieurwissenschaft und Systembiologie. Insbesondere werden verschiedene Klassen nichtlinearer dynamischer Systeme wie impulsive Differentialgleichungen, geschaltete Systeme usw. untersucht, wobei analytische und computeralgebraische Methoden eingesetzt werden. Zu den Anwendungen gehören cyberphysikalische Konstruktionsprobleme wie verteilte/kooperative Steuerung, ereignisbasierte Steuerung, synchrone vs. asynchrone Planung und Steuerung (kooperative Robotik und Fahrzeuge und Industrie 4.0) sowie Partikelsysteme und Krebsmodellierung.

KROHNE ist ein weltweit führender Hersteller und Anbieter von Lösungen für die industrielle Prozessinstrumentierung. KROHNE steht für eine große Bandbreite an Prozessmessgeräten, Dienstleistungen und Komplettlösungen aus einer Hand für unterschiedliche Branchen wie die Öl- und Gasindustrie, die Wasser- und Abwasserwirtschaft, die Chemie-, Pharma- und Lebensmittelindustrie. KROHNE-Produkte, wie zum Beispiel Durchfluss-, Füllstands-, Temperatur-, Druck- und Analysemessgeräte, werden häufig auch zur Steuerung und Überwachung potenziell gefährlicher Prozesse eingesetzt. Die Realisierung zuverlässiger Instrumentierung für sicherheitskritische Anwendungen ist eine der Kernkompetenzen des Unternehmens.

Durch die einzigartige Kombination von angewandter Kryptographie und Nachrichtentechnik bietet PHYSEC innovative Sicherheitslösungen auf Grundlage neuester Forschungsergebnisse für Anwendungen im Internet der Dinge. Mit innovativen Sicherheits- und Konnektivitätskonzepten ermöglichet PHYSEC die Umsetzung digitaler Geschäftsmodelle mit höchster IT-Sicherheit sowie gleichzeitig einfacher Anwendung und trägt damit zur digitalen Selbstbestimmung ihrer Kunden bei. Im Rahmen des Forschungsvorhabens erarbeitet PHYSEC die Sicherheitsanforderungen und steuert die notwendigen Konzepte bei, um sichere Kommunikation nach Stand der Technik zu ermöglichen. Ein Fokus wird dabei auf dieÜberprüfbarkeit der physikalischen Integrität der Komponenten gelegt, damit eine sichere Datenverarbeitung auch in einer heterogenen dezentralen Architektur gewährleistet werden kann.