26/01/2016 - SAFEPOWER - Verbesserung der Energieeffizienz von Industrieelektronik ohne Gefährdung ihrer Sicherheit

Menéame

Unser Handy enthält in seinen Computerelementen fortschrittliche Technologie, die Funktionen abschaltet oder reduziert, um den Energieverbrauch zu reduzieren, wenn wir nicht Ihr volles Potenzial nutzen müssen. IK4-IKERN Leitet ein europäisches FuE-Projekt mit dem Namen SAFEPOWER, mit dem Ziel, solche Strategien und Technologien in eingebetteten Systemen, kleinen elektronischen Prozessoren, die in verschiedenen industriellen und Verkehrsanwendungen verwendet werden, umzusetzen, um Verbesserung der Energieeffizienz um 50% ohne ihre Sicherheit zu gefährden.

Smartphone-Hersteller und andere Multimedia-Industrien haben sehr entwickelte Energieverbrauchsstrategien entwickelt, damit ihre Produkte eine Vielzahl von Funktionen anbieten können, ohne sich auf eine externe Stromversorgung zu verlassen, die nur mit einer kleinen Batterie betrieben wird.

Die Europäische Kommission ist sich der Tatsache bewusst, dass eingebettete Systeme (kleine Computer mit einer sehr spezifischen Funktionalität in größere Geräte) in der Industrie und im Verkehr nicht so effizient sind, und hat beschlossen, dieses Projekt zu fördern, um dazu beizutragen, dass diese Sektoren Energiemanagementstrategien und -technologie, die in der Unterhaltungselektronik eingesetzt werden, genutzt werden.

Das SAFEPOWER-Projekt, das diesen Januar begonnen hat und drei Jahre dauern wird, verfügt über ein Budget von vier Millionen Euro. Neben IK4-IKELAN, dem Leitenden der Initiative, werden ebenso wichtige Unternehmen wie die baskische CAF Signalling oder SAAB, FentISS, Imperas, die Technologieinstituten OFFIS (Deutschland) und KTH (Holland) und die Universität Siegen (Deutschland) teilnehmen.

Die eingebetteten Systeme

In den letzten zwei Jahrzehnten hat sich der Einsatz der eingebetteten Systeme exponentiell verstärkt. Diese kleinen Computerprozessoren steuern eine oder mehrere Funktionen des Elements, in das sie integriert sind (z. B. eine Maschine in einer Fabrik oder einem Transportmittel) und haben Hunderte von Anwendungen, von denen viele sicherheitskritischer Art sind.

Eine der großen Herausforderungen für die europäische Industrie besteht darin, immer mehr Funktionen in weniger Geräte zu integrieren und sie energieeffizienter zu machen, ohne dabei die Zuverlässigkeit zu verlieren. Die Idee ist, die Anzahl der Geräte in den verschiedenen Systemen zu reduzieren, indem sie in ein einzelnes Gerät unterschiedliche Funktionen einfügt, die zuvor mehrere Geräte erforderten.

Dazu wird zunehmend an der Steigerung der Verarbeitungskapazität jedes einzelnen Geräts gearbeitet. So werden in SAFEPOWER Systeme mit mehreren Prozessoren (Multicore) entwickelt, während sie einen einzigen Prozessor (single-core) haben. Dies ermöglicht es, Ressourcen und Energie zu sparen, da ein einzelnes eingebettetes System in der Lage sein wird, verschiedene Funktionen zu bedienen.

Anwendungen

Mit der bei SAFEPOWER entwickelten Technologie werden zwei Demonstrationsstücke durchgeführt. Beide werden Strategien und Technologien erforschen, die den Energieverbrauch auf der Grundlage der Leistungsanforderungen optimieren werden, und beide werden für die Sicherheit von Personen und Gütern von entscheidender Bedeutung sein.

Einer ist Teil eines Eisenbahnsignalsystems. Diese Geräte können nicht versagen, weil sie sonst das Leben vieler Menschen gefährden würden. Daher muss der Prüfkörper strenge Sicherheitsanforderungen erfüllen, die es ihm ermöglichen, die Vorschriften einzuhalten. Außerdem werden Energieeffizienzstrategien entwickelt.

Der andere Anzeiger ist ein Flugkontrollsystem für Flugzeuge. Dieses System wird in der Lage sein, verschiedene Funktionen zu integrieren, die jetzt von mehreren Prozessoren übernommen werden, so dass es die gleichen Funktionen in weniger Raum und weniger Energie ausgeben kann, besonders interessante Anforderungen an die Technologie, die in einem Verkehrsmittel an Bord genommen wird.

Eine unabhängige Zertifizierungsstelle wird die bei SAFEPOWER entwickelten Technologien bewerten. Diese Überprüfung dient der Validierung des Ergebnisses und erleichtert dessen Übertragung auf den Markt, da sie nicht nur seine Nützlichkeit sichert, sondern auch mögliche Unvereinbarkeiten mit den geltenden Sicherheitsstandards vorhersehen lässt.

Unterschiedliche Kapazitäten

IK4-IKERN verfügt über langjährige Erfahrung im Bereich der eingebetteten Systeme für Industrie und Verkehr, insbesondere bei Anwendungen, die in der Lage sind, sicherheitskritische Funktionen gemeinsam zu handhaben, wie auch bei anderen Anwendungen. Das Zentrum ist ein europäischer Bezugspunkt bei der Entwicklung solcher Geräte, die als gemischte Kritizitätssysteme bezeichnet werden.

"In IK4-IKERN haben wir eine große Erfahrung mit eingebetteten Systemen. Dies zeigt sich daran, dass wir an vier europäischen FuE-Projekten in diesem Bereich beteiligt sind und zwei von ihnen führend sind," so der Forscher des Mikel Azkarate-Askasua-Zentrums. "Eingebettete Systeme sind für Unternehmen von enormem Nutzen, da sie ihren Produkten Differentialfunktionen als Funktionalität und Energieeffizienz verleihen."

"Bei SAFEPOWER werden wir Spitzentechnologien in das Energiemanagement von Computergeräten integrieren, die bisher in Unterhaltungselektronikgeräten in industriellen kritischen Anwendungen verwendet wurden. Wir werden auch die Anzahl der Geräte reduzieren, die jedes Produkt enthalten muss," erklärt Azkarate-Askasua, Projektleiterin.

IK4-IKERN

IK4-IKERN ist ein führendes Zentrum für Technologietransfer und Wettbewerbsfähigkeit des Unternehmens dank seiner Fähigkeit, umfassende Lösungen durch Kombination verschiedener technologischer Domänen anzubieten. Dies ist aufgrund seiner hohen Spezialisierung in sechs großen Bereichen möglich: eingebettete Systeme, Leistungselektronik, Mikrotechnologien, Energieeffizienz und Speicherung, Mechatronik und fortgeschrittene Fertigung.

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IK4-IKERN

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