Neben den normativen Anforderungen aus dem Bereich der funktionalen Sicherheit müssen eingebettete Systeme meist Echtzeit-Anforderungen erfüllen. Weitere typische Themen sind Variantenvielfalt und die Kommunikation über spezielle Bussysteme. Der Schwerpunkt in diesem Seminar liegt auf konkreten Methoden und Lösungsmustern für diese Anforderungen. Darüber hinaus gibt das Seminar einen Überblick über System- und Software-Entwicklungsprozesse für eingebettete Systeme und die Rolle, die Software-Architektur in diesen Prozessen spielt.

Im Modul „EMBEDDED – Dependable Embedded Systems“ erwartet Sie eine praxisnahe Schulung zu Architekturdesign, Sicherheits- und Echtzeitanforderungen für eingebettete Systeme. Sie lernen, zuverlässige und flexible Lösungen zu entwickeln und komplexe Hard- und Softwarearchitekturen zu integrieren. Ziel ist es, robuste Systeme für anspruchsvolle Anwendungen zu gestalten.

➤ Sie sollten Grundlagen der Softwarearchitektur beherrschen, wie sie im CPSA-F vermittelt werden.
➤ Praktische Erfahrung in der Entwicklung und dem Design eingebetteter Systeme wird vorausgesetzt.
➤ Kenntnisse über die typischen Herausforderungen in der Entwicklung eingebetteter Systeme, wie Echtzeit- und Sicherheitsanforderungen, sind hilfreich.
➤ Erfahrung mit sicherheitskritischen Systemen oder Echtzeitsystemen kann den Einstieg erleichtern, ist aber nicht zwingend erforderlich.
➤ Ein grundlegendes Verständnis von Modellierungstechniken und Hardware-Software-Integration ist von Vorteil.

Es gibt keine speziellen Anforderungen an die Schulungsumgebung, da die Übungen mit Cloud- und Web-basierten Tools wie Miro, Draw.io und Plattformen wie Jupyter oder HuggingFace stattfinden, hier wird nur eine stabile und ausreichend schnelle Internetverbindung benötigt.

➤ Sie lernen, robuste Architekturen für eingebettete Systeme zu entwerfen, die hohen Anforderungen an Sicherheit, Zuverlässigkeit und Echtzeitverhalten gerecht werden.
➤ Sie erwerben fundiertes Wissen zur Integration von Software-, Hardware- und Systemarchitekturen in eingebetteten Umgebungen.
➤ Sie vertiefen Ihre Fähigkeiten in der Modellierung, Analyse und Validierung funktionaler und technischer Architekturen.
➤ Sie verstehen die Anwendung von Mustern und Techniken zur Fehlererkennung, Fehlerbehebung und Fehlertoleranz.
➤ Sie lernen, Echtzeit- und Parallelitätsanforderungen zu adressieren und deren Auswirkungen auf Systemdesigns zu analysieren.
➤ Sie entwickeln Fähigkeiten, Systeme an sich ändernde Anforderungen und Märkte anzupassen, z. B. durch Variabilitäts- und Adaptionsmechanismen.

✔️ System-Entwicklung für eingebettete Systeme
➤ Entwicklung funktionaler und technischer Architekturen.
➤ Modellbasierte Ansätze mit Tests und Simulationen.
✔️ Software-Entwicklung für eingebettete Systeme
➤ Domänenspezifische Sprachen und modellbasierte Entwicklung.
➤ Speicherverwaltung und robuste Fehlerbehandlung.
✔️ Funktionale Sicherheit
➤ Risikoanalysen und Sicherheitsklassifikationen.
➤ Umsetzung sicherheitsrelevanter Anforderungen.
✔️ Echtzeit und Nebenläufigkeit
➤ Entwicklung zeitkritischer Systeme mit Ereignissteuerung.
➤ Optimierung von Prioritäten und Ressourcenzugriff.
✔️ Verteilte Systeme
➤ Design für Multi-Core- und verteilte Architekturen.
➤ Synchronisation und Latenzmanagement.
✔️ Variantenmanagement
➤ Modellierung und Verwaltung von Variabilität.
➤ Einsatz von Plattformen und Designmustern.

➤ Effizienz: Optimierte Prozesse und Techniken für eingebettete Systeme.
➤ Sicherheit: Umfassende Umsetzung von Standards für funktionale Sicherheit.
➤ Flexibilität: Skalierbare Architekturen und effektives Variantenmanagement.