KMU-innovativ-Verbundprojekt Klimaschutz: Dynamische Druckluftoptimierung für ressourcenschonendes Recycling (D2R2); Teilprojekt 3: SoC Hardwareentwurf für intelligente und sichere Sensoren - Salus

Abstract

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines IoT Smartfusion Gateway mit eigenem System on Chip (‍SoC und Cloud-Anbindung für die dynamische Druckluftoptimierung in Recyclinganlagen. Damit soll es möglich sein, Sensordaten auf einem redundanten, verfügbaren und echtzeitfähigen System zu erfassen, zu verarbeiten und in die Cloud zu übertragen. Ebenfalls kann der SoC vorhandene Aktoren lokal bzw. offline steuern um eine Effizienzregelung der lokalen Prozesse zu ermöglichen. Im Rahmen des Verbundprojekts – Dynamische Druckluftoptimierung für ressourcenschonendes Recycling – hat das Fachgebiet Rechnerarchitektur und Systemprogrammierung eine Vielzahl von Aufgaben übernommen und entsprechende Ergebnisse erzielt. Zunächst wurde die sichere Rechnerarchitektur festgelegt und darauf aufbauend eine 1oo2-Rechnerarchitektur auf Field Programmable Gate Array (‍FPGA Basis entworfen. Diese Architektur besteht aus zwei unabhängigen LEON5 Softcore-Prozessoren, die über eine serielle Diagnosekommunikation miteinander verbunden sind. Dadurch wird eine redundante Erfassung und Verarbeitung der Sensordaten ermöglicht. Durch die unabhängige Auslegung der beiden Prozessoren kann das System flexibel auf unterschiedliche Anforderungen an die Verfügbarkeit oder Sicherheit, per Software konfiguriert werden.