Kollaborierende Roboter in einer Fabrik der Zukunft (B. Wudka / HTW Berlin)
Zwei Roboter bilden ein System of Systems, um Punktwolken ihrer Sensorik auszutauschen und diese mit ihren eigenen Daten zu fusionieren (B. Wudka / HTW Berlin)
SiReSS - Sicherheitsrelevante Rekonfigurierende Systems of Systems
Prof. Dr.-Ing. Carsten Thomas (HTW Berlin)
Video: Demonstration des SOA-Ansatzes durch Austauschen und Zusammenfügen von 3D Kameradaten zwischen simulierten Robotern
Definition und Implementierung einer Serviceorientierten ArchitekturKurzbeschreibung:
Wenn sich autonom fahrende Roboter zu einem Verband zusammenschließen, entsteht ein Systemverband. Solche modernen Systemverbände (»Systems of Systems«) können miteinander interagieren und stellen gleichzeitig hohe Anforderungen an die Sicherheit, da im Falle von Versagen eines sicherheitsrelevanten Teilsystems Menschenleben und materielle Werte gefährdet sind. Allerdings bestehen für diese Art von Systemverbänden noch keine Verfahren zur sicheren Eingliederung neuer, bisher unbekannter Systeme. Im Projekt »SiReSS« werden für verschiedene Anwendungsfälle neue Methoden zur Rekonfiguration von offenen Systemverbänden an dem Beispiel »Kooperierende Roboter« entwickelt und erprobt.
Hintergrund
Für traditionelle Systemverbände werden zu Beginn einzuhaltende Mindesteigenschaften definiert, die für die Sicherheit als gegeben vorausgesetzt werden. Allerdings sind mögliche Rekonfigurationen, die zur Laufzeit erfolgen sollen, hierbei stark eingegrenzt. Änderungen der Konfigurationen und Fähigkeiten der Einzelsysteme erhöhen zwar die Flexibilität, sind aber immer noch abhängig von vorab bekannten Eigenschaften. In Anwendungsfeldern wie hochautomatisiertem vernetzten Fahren und Industrie 4.0 sind kooperierende Systeme und sich zur Laufzeit ändernde Systemverbände Voraussetzungen für praxisbezogene Anwendungen.
Projektinhalt
Für die Rekonfiguration offener Systemverbände, in denen Systeme interagieren, deren Eigenschaften und Verhalten zur Entwurfszeit noch nicht bekannt sind, sind derzeit noch keine Lösungen vorhanden. Gerade in offenen Systemverbänden, die sich aus Systemen verschiedenster Herkunft und Art zusammensetzen können, ist eine solche Prüfung für die Gewährleistung hoher Sicherheitsanforderungen notwendig. Im Projekt werden daher folgende Entwicklungsschritte an dem Beispiel »Kooperierende Roboter« unternommen:
- Definition von Anwendungsfällen
- Erfassung der Anforderungen
- Definition eines Verfahrenskonzeptes und dessen Implementierung
- Experimentelle Umsetzung des Verfahrens
- Abschließende bewertende Tests
Projektziel
Auf Grundlage der im Experimentierfeld erarbeiteten Testergebnisse werden die Nutzbarkeit des Verfahrens bewertet, mögliche Verbesserungen definiert, zukünftige Forschungsfelder identifiziert sowie die Verwertung und Folgeaktivitäten vorbereitet.
Veranstaltungen und Präsentationen:
19. April 2019, Berlin (1. Projektmeeting)
HTW Berlin
Thema: Kick-off des SiReSS Projektes
06. Juni 2019, Berlin (2. Projektmeeting)
Beuth Hochschule für Technik Berlin
Thema Vorstellung des Projektfortschritts
26. November 2019, Berlin (Präsentation)
Research School HTW Berlin Fachbereich 1
SiReSS: Rekonfigurationsansätze und deren Anwendung in Systems of Systems (SoS)
Weitere Informationen: 
https://events.htw-berlin.de/forschung/vortragsreihe-research-school-fachbereich-1/
10. März 2020 Berlin (3. Projektmeeting)
InSystems automation GmbH, Wagner-Régeny-Straße 16, 12489 Berlin
Thema: Vorstellung SotA Rekonfiguration und Service-orientierte Architekturen und neue Ansätze innerhalb vom Projekt SiReSS
22. Juli 2020, Webkonferenz (4. Projektmeeting)
Thema: Vorstellung der erarbeiteten Artikel für MDPI Robotics Journal und ISSRE 2020 – GAUSS Workshop – Vorstellung des weiteren Vorgehens
12. Oktober 2020 Online (Präsentation)
ISSRE 2020 GAUSS Workshop (Online)
A Reconfiguration Approach for Open Adaptive Systems of Systems
In: In Proceedings of the 2nd International Workshop on Governing Adaptive and Unplanned Systems of Systems in 31st International Symposium on Software Reliability Engineering , Coimbra, Portugal
Weitere Informationen: http://gauss2020.disim.univaq.it/
Publikationen:
Lennart Siefke, Volker Sommer, Björn Wudka, Carsten Thomas
Robotic Systems of Systems based on a Decentralized Service-Oriented Architecture (27.09.2020)
In: MDPI Robotics Volume 9, Issue 4: 78. DOI: 10.3390/robotics9040078
Weitere Informationen: https://doi.org/10.3390/robotics9040078
Björn Wudka, Carsten Thomas, Lennart Siefke, Carsten Thomas
A Reconfiguration Approach for Open Adaptive Systems-of-Systems
In:
In Proceedings of the 2nd International Workshop on Governing Adaptive
and Unplanned Systems of Systems in 31st International Symposium on
Software Reliability Engineering , Coimbra, Portugal, 12 October 2020.
Weitere Informationen: http://gauss2020.disim.univaq.it/
Interne Berichte:
10. September 2020, Technischer Bericht
Definition von Anwendungsfällen
Autor: Carsten Thomas
09. September 2019, Technischer Bericht
Definition von Systems of Systems
Autor: Lennart Siefke
09. Oktober 2019, Technischer Bericht
Stand der Wissenschaft und Technik von Systems of Systems
Autor: Lennart Siefke
22. November 2019,Technischer Bericht
Stand der Wissenschaft und Technik dynamischer Rekonfiguration
Autor: Björn Wudka