Software Engineering

Projects

Advanced Customer Insights

The project Advanced Customer Insights is a joint research project of FZI and 1&1. The research project aims at modeling and predicting the behavior of telecommunication customers. The objective is the development of autonomically triggered, customized marketing campaigns based on high-dimensional, sequential association rules and angle-based techniques for characterizing and predicting customer preferences and product affinities. Particular challenges are the intelligent reduction of high-dimensional customer data, high behavioral and technical dynamics, and the appropriate consideration of the influence of communication network structures on customer behavior.

Contact: Katerina Shapoval

ASSUME - Affordable Safe & Secure Mobility Evolution

ASSUME researches a seamless engineering methodology and toolchain that allows for the utilization of powerful multi-core architectures in electronic control units (ECU) for highly automated mobility systems. This problem is addressed by constructive and analytic approaches. For efficient construction and synthesis of embedded systems, the project provides new tools, standards and methodologies to address the challenges by top-down design.

Contact: Dr. Alexander Viehl

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BlurryBox

Im BlurryBox Projekt wird ein prototypisches Verfahren für Softwareschutz entwickelt, das im Gegensatz zu bisherigen Lösungen nicht auf der Geheimhaltung des Verfahrens beruht. Das grobe Konzept von BlurryBox wurde beim deutschen IT-Sicherheitspreis vorgestellt und hat den ersten Preis gewonnen. Die Anwendbarkeit wurde durch eine Beispielanwendung gezeigt, bei der die Methoden des Konzeptes manuell angewandt wurden.

Im Rahmen dieses Projektes werden diese Methoden weiterentwickelt, zunehmend automatisiert und verallgemeinert, damit das Verfahren für allgemeinere Anwendungen eingesetzt werden kann.

Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert.


Weitere Informationen unter

www.fzi.de/aktuelles/news/detail/artikel/deutscher-it-sicherheitspreis-geht-nach-karlsruhe/

Contact: Dr. Matthias Huber

Cloud Enabling

In the industry project “Cloud Enabling” FZI explores how the Deutsche Telekom can deploy cloud computing to improve internal development processes regarding cost-efficiency, and to put innovative products on the market. Within the project, a demonstrator was built at FZI that allows managing complex system landscapes in terms of costs, system load, and available resources. Our project partners are Deutsche Telekom Laboratories (T-Labs), T-Systems and technology providers for cloud infrastructures.

Contact: Dr. Alexander Lenk

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CloUIT

CloUIT deals with the establishment of new IT sourcing models at an investment firm in Frankfurt (Main). In the context of an already fully outsourced infrastructure and service landscape, the focus is set on the selection of new service offerings and providers together with data privacy and security questions. The selection and seamless integration of new services into existing infrastructures, with the option of a provider transition at any time, requires explicit acquaintance of the current IT risk situation. This is obtained through the analysis of monitoring data with data mining methods and their aggregation.

Contact: Dr.-Ing. Nico Rödder

CLUSS - Cloud Services Scalability

Innerhalb des KMU-innovativ-Projekts CLUSS wird an der technischen Realisierung granular skalierbarer internetbasierter Dienste und an deren dynamischer Bepreisung gearbeitet. Durch den Einsatz diagonaler Skalierungstechniken wird eine bedarfsgerechte Anpassung notwendiger Ressourcen ermöglicht. Primär realisiert durch die geeignete Bedienung von Lastspitzen zeigen Simulationsergebnisse und Testimplementierungen eine effiziente Ressourcennutzung auf.

Contact: Kevin Laubis

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COMPACT

Das Projekt COMPACT ist eine branchenweite Anstrengung im europäischen Verbund, um neue Techniken für einen schnellen, effizienten und strukturierten Software-Entwurf von stark ressourcenbeschränkten Internet-of-Things-Knoten (IoT-Knoten) zu entwickeln. Der Fokus liegt im Projekt auf neuen Mechanismen zur automatischen Software-Generierung für IoT-Knoten mit extrem kleinen Speicherbedarf und extrem hoher Energieeffizienz. Die Generierung soll unter Berücksichtigung von funktionalen und nichtfunktionalen Eigenschaften erfolgen.

Contact: Dipl.-Inform. Sebastian Reiter

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Cooperate - New Paths of Cooperation for Diversity Teams in Software Development

Cooperate aims for supporting visually impaired IT experts in working with modelling languages by developing a cooperation tool for diversity teams in software development. This tool makes available the same contents in both graphical and textual format and supports various output modes, such as magnification, braille or audio output, depending on the visual impairment.The objective is that every team member, no matter with or without visual impairment, can work in a convenient representation mode.For a seamless collaboration, all representations have to be updated correctly and in real-time after changes.The cooperation tool will provide this feature.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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Cumulus4j

Ein neues Datensicherheitsmodul zum Verschlüsseln und optionalen Verteilen von Datensätzen auf verschiedene Rechner ermöglicht Softwareherstellern die Entwicklung erheblich sichererer Cloud-Software. Wissenschaftler und Softwareingenieure aus dem FZI, dem Karlsbader Unternehmen AX Business Solutions AG und der Freiburger NightLabs Consulting GmbH haben die innovative Software-Lösung mit dem Datenschutzmodul „Cumulus4j“ im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Programms „KMU-innovativ“ erarbeitet.

Contact: Dr. Matthias Huber

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Cyberwehr Baden-Württemberg

Ziel der Cyberwehr Baden-Württemberg ist der landesweite Aufbau regionaler Infrastrukturen für die Ersthilfe im Falle eines IT-Sicherheitsvorfalls in kleinen oder mittelständischen Unternehmen in Baden-Württemberg. Aktuell befindet sich die Cyberwehr in einer Explorationsphase im Raum Karlsruhe und steht Unternehmen aus dem Stadtgebiet zur Verfügung. Im Rahmen dieser Explorationsphase wird eine Leitstelle samt Hotline eingerichtet. Diese ist über die Rufnummer 0800-CYBERWEHR sieben Tage die Woche an 24 Stunden erreichbar und agiert auf Basis eingehender Anrufe.

Contact: Dr. Dirk Achenbach

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Darwin – Leitlinien für langlebige Softwaresysteme

Softwaresysteme können 30 Jahre und älter werden. Damit übertreffen viele die typische Lebenserwartung von Autos. Zusammen mit ABB kümmert sich das FZI darum, dass Softwaresysteme über die Dauer ihres Einsatzes keinen Rost ansetzen. Die Kooperationspartner haben Leitlinien für die nachhaltige Entwicklung und Evolution langlebiger Software erarbeitet. Die Empfehlungen tragen zur Investitionssicherung bei.

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DAVES – Drahtlose Analyse Verteilter Eingebetteter Software

Ziel des ZIM-Projekts DAVES ist die Unterstützung bei der Diagnose in großen verteilten Systemen wie Industrieanalagen. Es werden eine Hardware-Lösung sowie passende Software-Werkzeuge entwickelt, welche den drahtlosen Zugriff auf schwer zugängliche Geräte ermöglichen und dabei unabhängig von der primären Kommunikationsinfrastruktur sind.

Das FZI arbeitet dazu mit dem Partner iSYSTEM AG zusammen.

Contact: Stefan Otten

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DEviSE – Software-Komponenten wiederverwenden mit System

Bei der Softwareentwicklung gehört es heute zum Alltag, Programmteile, die schon irgendwann einmal geschrieben wurden, für neu entstehende Software wiederzuverwenden. Richtig angepackt, spart das viel Zeit und Kosten. „Copy & Paste“ hingegen führt zu Qualitätseinbußen und hohen Wartungskosten. Eine neue Werkzeugkette aus dem FZI unterstützt Entwickler von der Identifikation wiederverwendbarer Programmteile über die Extraktion in eigenständige Komponenten bis hin zur Wiederverwendung – mit System und bei hoher Qualität.

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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EffektiV

The BMBF funded research project EffektiV investigates and develops methods for fault effect simulation of intelligent motion control systems for industrial automation. Nowadays system test, which verifies the correct and safe operation of these complex, heterogeneous systems and the executed control software, are mainly executed in late phases of the development, when physical prototypes are available. EffektiV enables the execution of these system tests in an early stage of development through the use of virtual prototypes. As a consequence the safety of these systems can be increased further, despite the rapidly growing complexity.

Contact: Dr. Alexander Viehl

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EmbOSYST

Embedded systems are often applied in areas that require a high functional security, because failures could have catastrophic effects.

The project EmbOSYST - Embedded Operating System Security through Integrity, System Management and Trust develops and researches security mechanisms for the correct, secure, safe operation of embedded operating systems. The growing interconnection, often refered to as cyperhysical systems in the internet of things, leads to growing security demands. Based on an innovative hardware architecture, a special FPGA-component connected to a flash memory and a Smartcard chip will monitor the integrity of the system during the whole life cycle of an embedded system. 

Contact: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker

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FLUIT: Sicherheit für vernetztes Flugverkehrsmanagement

Das Projekt hat zum Ziel, die IT-Sicherheitslage in der Flugsicherung nachhaltig zu verbessern und die Absicherung von Flugsystemen gegenüber gezielten Angriffen voranzutreiben. Dazu entwickeln die Projektpartner einen Katalog von Sicherheitskriterien, Best Practices, Methoden und Standardvorgehensmodellen, die als Grundlage für ein internationales Standardisierungsvorhaben dienen können.

Contact: Dipl.-Inform. Jochen Rill

GxP eArchiving

Life-Science-Unternehmen produzieren und verwalten immer größere Datenmengen. Im Projekt haben sich Partner aus der Wirtschaft und Wissenschaft zusammengetan, um gemeinsam einen Schritt in Richtung Lösung und darauf aufbauende Dienste für eine sichere, ressourcensparende und GxP-konforme elektronische Langzeitarchivierung von Daten im Life-Science-Bereich zu gehen. Insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen, wie sie in Baden-Württemberg in der Life Science-Branche häufig anzutreffen sind, gibt es hier bisher keine Archivierungsmöglichkeit ohne großen IT-Aufwand zu betreiben. Das FZI bringt seine Kompetenzen in den Bereichen Cloud Computing, der Anonymisierung und dem Datenschutz mit ein und begleitet die Partner bei der Anforderungserhebung und prototypischen Absicherung.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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HiLTech

Hardware-in-the-Loop Technologies are mainly used in the automotive industry to test and validate embedded systems. They are an important tools to create robust and high quality products. The project HiLTech is focussed on the product PROVEtech:µHiL of the MBtech Group, our project partner from the industry. ProveTech is a compact platform for Hardware-the-Loop tests that can be extended in modular way. It is developed in close cooperation with FZI. 

Contact: Stefan Otten

InDiNet – Innovative Dienstleistungen im zukünftigen Internet

In diesem Projekt wird eine Plattform entwickelt, die Anbieter emergenter Softwarekomponenten bei der Entwicklung von neuen Geschäftsmodellen durch erprobte Vorgehensweisen, Richtlinien und Vorlagen unterstützen wird, sodass sie die Angebote auf offenen Marktplätzen positionieren können. Die technische Realisierung und der Betrieb der zugehörigen Dienste werden durch geeignete Dienstleistungen und Werkzeuge unterstützt. Ein wichtiges Instrument hierfür ist eine für kleine und mittelständische Unternehmen leicht zu konsumierende Umgebung bzw. Plattform, die sowohl die Aspekte Platform-as-a-Service (PaaS), als auch Composition-as-a-Service (CaaS) abdeckt.

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Advanced Customer Insights

The project Advanced Customer Insights is a joint research project of FZI and 1&1. The research project aims at modeling and predicting the behavior of telecommunication customers. The objective is the development of autonomically triggered, customized marketing campaigns based on high-dimensional, sequential association rules and angle-based techniques for characterizing and predicting customer preferences and product affinities. Particular challenges are the intelligent reduction of high-dimensional customer data, high behavioral and technical dynamics, and the appropriate consideration of the influence of communication network structures on customer behavior.

Contact: Prof. Dr. Thomas Setzer

Intermodales eMobilitätsmanagement I-eMM

Das Projekt I-eMM erforscht Konzepte für Angebot und Betrieb von Mobilitätsdienstleistungen, die Elektro-Fahrzeugangebote und ÖPNV miteinander verknüpfen. Um die zukünftige Verkehrsnachfrage zu quantifizieren, werden Mobilitätsmuster der Bürger analysiert. Auf dieser Basis werden Geschäftsprozesse und -modelle betreiberübergreifend analysiert und eine integrierte Abrechnung der Mobilitätsdienstleistungen konzipiert. Ein zweiter Schwerpunkt stellt die Integration von Echtzeitdaten aus Elektrofahrzeug- und ÖPNV-Betrieb dar. Hierdurch werden Informationsdienste ermöglicht, die betreiberübergreifend Auskunft über den Reiseverlauf geben und somit die Attraktivität der Angebote für Reisende weiter steigern.

Contact: Dipl.-Inform.Wirt Sascha Alpers

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JEOPARD

JEOPARD hat das Ziel Werkzeuge bereitzustellen, mit denen Plattform-unabhängig vorhersagbare Systemen für Multicore-Plattformen (SMP) entwickelt werden können. Das Projekt trägt aktiv zu Standards im Bereich portabler, echtzeitfähiger Software bei (z.B. zur Real-Time Specification for Java, RTSJ).
Das FZI entwickelt im Rahmen von JEOPARD ein Test-Framework für multi-threaded Unit Tests (cJUnit). Das Werkzeug wird auf github bereitgestellt.

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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KASTEL

Das Kompetenzzentrum für angewandte Sicherheitstechnologie (KASTEL) ist eines von deutschlandweit drei Forschungszentren für Cybersicherheit, die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im März 2011 initiiert wurden. Das Ziel von KASTEL ist die Entwicklung sicherer Anwendungen in einem durchgängigen Prozess. Beispielhaft wird dies an drei Prototypen durchgeführt und in vier Grundfragen diskutiert. Dazu kooperieren elf Lehrstühle des KIT aus den Fachbereichen Informatik, Wirtschaftswissenschaften und Rechtswissenschaften mit dem FZI und dem Fraunhofer IOSB.

Contact: Dipl.-Inform. Matthias Huber

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KoPL - Von Kopien zu Produktlinien – Effizientere Entwicklung kundenspezifischer Software

Kundenspezifische Anpassungen gehören heute zu den häufigsten Anforderungen in Softwareprojekten. Das Kopieren und Anpassen bestehender Lösungen bietet hierfür kurzfristig einen schnellen und flexiblen Weg. Langfristig entstehen jedoch Wachstumshemmnisse aufgrund erhöhter Wartungskosten und verschenkter Synergieeffekte.

Das Innovationsprojekt KoPL entwickelt Werkzeuge zur Überführung angepasster Produktkopien in Softwareproduktlinien. Hierdurch können Wachstumshemmnisse überwunden und Lösungen erfolgreicher am Markt angeboten werden.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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LIS4 – Qualitätssicherung

In diesem Projekt begleiten Wissenschaftler des FZI das bayerische Landesamt für Umwelt (LfU) bei der Entwicklung eines einheitlichen Laborinformationssystems. Derzeit setzt das LfU im Zentrallabor (Augsburg), im geochemischen Labor in der Dienststelle Marktredwitz sowie in den Laboren der bayerischen Wasserwirtschaftsämter unterschiedliche Laborsysteme ein, die im Sinne einer optimierten und einheitlichen elektronischen Verarbeitung in ein Gesamtsystem überführt werden sollen. Das Forschungszentrum Informatik unterstützt bei der Qualitätssicherung des Projekts und setzt dabei auf einen ganzheitlichen Ansatz. Im Rahmen eines individuell an den Bedarf des LfU ausgerichteten Qualitätssicherungskonzepts erfolgt die Bewertung von Lösungskonzepten und -alternativen sowie eine Entscheidungsunterstützung bei der Auswahl und Einführung des neuen Laborinformationssystems. Die Dienstleistungen des FZI liefern einen entscheidenden Beitrag zur Minimierung von Risiken in einem unternehmenskritischen Projekt und helfen qualitativen Mängeln vorzubeugen.“

Contact: Dipl.-Wirt.Inform. (FH) Christoph Becker

MagicMaps2go

Wissenschaftler des FZI haben ein junges Unternehmen dabei unterstützt, seine Navigationssoftware flexibel einsetzbar zu machen, und gleichzeitig neuartige Bedienkonzepte für mobile Navigationsgeräte entwickelt. Die magischen Landkarten für Freizeitsportler machen sogar aus dem Navi im Auto ein Offroad-Navigationssystem. Die Produkte sind auf dem Markt.

Contact: Dipl.-Inform.Wirt Sascha Alpers

Moblity2Grid

Der vom BMBF geförderte Forschungscampus „Moblity2Grid“ erforscht den Zusammenschluss der zwei Systemwelten Energie und Mobilität. Das FZI koordiniert das Themenfeld „Digitale Räume“ und widmet sich hierbei vor allem den Fragestellungen der partizipativen Softwareentwicklung in heterogenen Anwendungsfeldern, um das Informations- und Kommunikationsbedürfnis eines jeden Akteurs zu realisieren. Als geplantes Ergebnis steht zunächst der Entwurf einer nachhaltigen und übertragbaren Architektur einer M2G-Plattform, inklusive Governance-Struktur und Nutzermanagementkonzepten, im Vordergrund.

Contact: Dr. Olga Levina

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ModagileMobile

Mobile Anwendungen (Apps) sind millionenfach auf Handys im Einsatz. Ihre Softwareentwicklung wird dadurch erschwert, dass mehrere Plattformen (iPhone, android, WindowsPhone,...) auf dem Markt sind.

Das Projekt "ModagileMobile" hat sich zum Ziel gesetzt, die Mulit-Plattform-Herausforderung mit einem modellgetriebenen Ansatz zu lösen. Aus verschiedenen Modellen wird automatisch ein natives Grundgerüst von Quellcode für verschiedene Plattformen generiert. Die modellgetriebene, plattformunabhängige Entwicklung wird von durchgehender Qualitätssicherung mit Tests begleitet und ist eingebunden in einen agilen Entwicklungsprozess, der eine kurze Time-to-Market verspricht.

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Mohito

Der Zugriff auf die Daten einer Softwareanwendung erfolgt heute von verschiedenen Orten (vom Handy über Browser bis hin zu Server-zu-Server-Kommunikation). Pro Plattform und Technologie müssen die Zugriffsmethoden, inklusive der Logik für Caching und Synchronisation, manuell erstellt und gewartet werden.

Das Projekt "Mohito" hat zum Ziel, die Datenzugriffe durch eine gemeinsame Schicht zu harmonisieren und ein Multi-Plattform-Framework zur Verfügung zu stellen, das eine Anpassung an existierende Systeme erlaubt. Modellgetriebene Technologien werden dafür genutzt, die verschiedenen Eigenschaften, die der Zugriff erfüllen muss, plattformunabhängig zu spezifizieren und dann automatisch in Code umzusetzen.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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MOPS – Management-Modul für On-Premise Software

In the cooperative research project "MOPS – Management module for on-premise software" software solutions to enable monitoring and detection of error and overload situations in heterogeneous IT installations are developed. Complex Event Processing (CEP) technology is applied to automatically prevent these situations by appropriate countermeasures. The main goals include increased transparency and reduced maintenance cost while increasing the service quality.

Contact: Dr.-Ing. Anne Meyer

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MOSAIC - Modellierung, Simulation und Design selbst-adaptiver IoT-Systeme in der Cloud

In Zukunft ist ein exponentielles Wachstum der Zahl vernetzter IoT-Geräte und IoT-Systeme zu erwarten. IoT-Systeme sind in der Regel dezentral organisiert und haben durch ihre Größe und Heterogenität eine hohe inhärente Komplexität. Gleichzeitig werden an IoT-Systeme hohe Qualitätsanforderungen in Bezug auf Leistungsfähigkeit, Skalierbarkeit, Verfügbarkeit und Resilienz gestellt. Aktuell erfordert der Entwurf eines solchen Systems einen hohen manuellen Planungs- und Testaufwand. Belastbare Aussagen über nicht-funktionale Eigenschaften sind erst im Feldtest möglich.

Im Projekt MOSAIC sollen daher Architektur- und Konstruktionsprinzipien sowie Modellierungs- und Simulationsmethoden zur ganzheitlichen Entwicklung emergenter IoT Systeme erforscht werden. Im Gegensatz zu statischen IT-Systemen können solche emergenten IoT-Systeme ihr Verhalten zur Laufzeit adaptieren und so wichtige Qualitätseigenschaften wie Performance, Verfügbarkeit, Selbstschutz automatisiert sicherstellen. Selbstadaptionsfähigkeit stellt eine wichtige Voraussetzung für die steigenden Qualitätsanforderungen zukünftiger IoT-Lösungen dar (z. B. Hochverfügbarkeit des Cloud-Backends). Die Selbstadaptionsfähigkeit ermöglicht Einsparungen von Kosten bei der Überwachung und Wartung solcher Systeme, da diese automatisiert erfolgt und nicht mehr manuell durchgeführt werden muss. Ein ingenieurmäßiges Vorgehen im Entwurf emergenter IoT-Systeme erlaubt es, Qualitätseigenschaften bereits frühzeitig im Entwurf sicherzustellen.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

MyUI

MyUI ist ein Forschungsprojekt im Bereich adaptiver Benutzerschnittstellen. Das Ziel ist die Bereitstellung einer Entwicklungsumgebung, die die Entwickler adaptiver Endgeräte und Benutzerschnittstellen unterstützen soll. Ein spezieller Fokus wird dabei auf die Zielgruppe Alternde und Schlaganfall-Patienten gelegt, die nur noch eingeschränkt mit technischen Endgeräten interagieren können. Solche Geräte umfassen z. B. unterhaltungselektronische oder tele-medizinische Geräte oder auch computergestützte Physiotherapieprogramme.

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OpenHoLL

Das Projekt Open HoLL verfolgt einen einzigartigen Ansatz: Es verbindet den Gedanken der Open Innovation, also den innovationsfördernden Transfer von Wissen zwischen Unternehmen, mit der realen und virtuellen Forschungsumgebung des FZI House of Living Labs (HoLL). Open HoLL bündelt vorhandene Kompetenzen der Partnerunternehmen des HoLL und anderer Forschungseinrichtungen zentral, um den Wissens- und Technologietransfer unter allen betroffenen Akteuren zu erleichtern. Mit dem Ziel, relevante Akteure möglichst frühzeitig zu vernetzen und sie in die Entwicklung von Lösungen der digitalen Zukunft miteinzubeziehen.

Contact: M. Sc. Jana Deckers (geb. Dücker)

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OpenID – Online ID-Management für den neuen Personalausweis (nPA)

Im Projekt OpenID wird ein Authentifizierungsstandard entwickelt, um die Sicherheit in den unterschiedlichen Protokollen der Web-Services zu vereinheitlichen und zu vereinfachen. Als Token kommt der CmDongle zum Einsatz.

Mit der geplanten Lösung werden neben der anwenderseitigen Identitätenverwaltung auch anbieterseitige Herausforderungen des Identitäts-Managements (ID-Management) handhabbar, beispielsweise der Altersnachweis und der Nachweis der Geschäftsfähigkeit bei Diensten und Leistungen, die einer Altersbeschränkung unterliegen.

Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand“ (ZIM) gefördert.

Contact: Dipl.-Inform. Matthias Huber

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OUTSHORE

In diesem Verbundprojekt wird ein Verfahren zur Entscheidungsunterstützung bei der Vergabe von Offshoring Softwareentwicklungsprojekten in Niedriglohnländern entwickelt.

Aufbauend auf zahlreichen Fallstudien werden zuerst die Schlüsselfaktoren für das Pro und Contra einer Offshoring-Entscheidung identifiziert und diese anschließend dann in bestehende Modelle, wie z.B. das V-Modell, integriert. Das daraus entstandene Modell kann dann zur Simulation von Offshore-Szenarien verwendet werden, um so die Vorteile und Probleme eines solchen Projektes aufzudecken. Die Vision ist, dass sich speziell kleinere und mittlere Unternehmen auf dem globalen Markt der IT Dienstleistungen mit Hilfe dieses System zur Entscheidungsunterstützung zukünftig besser positionieren können.

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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PaGeVi – Parallele Gesichtserkennung in Videoströmen

Ziel des Projektes PaGeVi ist die Implementierung und Bewertung von Ansätzen zur Parallelisierung von Gesichtserkennungsverfahren. Parallelisierung verspricht auf modernen Rechner-Systemen mit mehreren Prozessorkernen auf einem einzigen Chip eine signifikante Leistungssteigerung sowie die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Videoströme. Dafür werden Verfahren zur Gesichtserkennung, die am Karlsruher Institut für Technologie entwickelt wurden, im Hinblick auf die Ausnutzung von Parallelität weiterentwickelt und in der Praxis erprobt.

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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PAKoS - Personalisierte, adaptive kooperative Systeme für automatisierte Fahrzeuge

Ziel im Projekt PAKoS ist ein personalisiertes Adaptionskonzept für die Fahrzeugautomatisierung. Dazu wird aus der Beobachtung des Fahrzeuginnenraums der Fahrerzustand identifiziert und mit einem personalisierten Nutzerprofil kombiniert, um das aktuelle Leistungsvermögen des Fahrers zu beurteilen. Basierend auf dem Nutzerprofil wird die Automatisierung im Fahrzeug personalisiert und angepasst. Das Nutzerprofil ist auf verschiedene Fahrzeuge übertragbar, die Datenhoheit bleibt jedoch immer beim Nutzer.

Zukünftig werden automatisierte Fahrzeuge den Fahrer nicht nur entlasten, sondern zeitweise ganz die Fahrzeugführung übernehmen. Damit entsteht die Notwendigkeit, die Fahrzeugkontrolle zwischen Fahrer und Automation übergeben zu können. Für eine optimale Übergabe der Fahrzeugkontrolle sollen Informationen und Handlungsanweisungen zwischen Fahrer und Fahrzeug als Kooperationspartner über verschiedene Kanäle ausgetauscht werden.

Das FZI beleuchtet im Rahmen dieses Projektes datenschutzrechtliche Aspekte und gibt basierend auf der Datenschutz-Grundverordnung (EU-DSGVO) Handlungsempfehlungen für die technischen Partner. Darüber hinaus werden die Herausforderungen in Hinblick auf die Funktionale Sicherheit adressiert, um in Anlehnung an den bestehenden Standard ISO 26262 die neuartigen Funktionen und insbesondere das Adaptionskonzept für die Fahrzeugautomatisierung abzusichern.

Informationen des BMBF: www.technik-zum-menschen-bringen.de/projekte/pakos

Contact: Tobias Schürmann

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Palladio: Software-Architektur-Simulator

Palladio erlaubt Performancevorhersage, Zuverlässigkeitsvorhersage, Wartbarkeitsanalyse und Kostenabschätzung. Palladio bietet freie Werkzeuge, sowie wissenschaftliche Beratung und Forschung im Bereich der Software-Architekturanalyse. Mit Palladio können die nicht-funktionalen Eigenschaften von Software-Architekturen (Performanz, Zuverlässigkeit, Wartbarkeit und Kosten) analysiert und bewertet werden. Daher eignet sich Palladio beispielsweise um die "Quality of Service" (QoS) von Diensten vorherzusagen.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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ProProtect

The goal of the project is to transfer existing software protection solutions in desktop computing to the production area in order to be able to meet the requirements of plant engineering and mechanical engineering for end-to-end protection against product piracy. This includes both making it more difficult to replicate machines and components that are equipped with complex software functions, as well as defending methods or procedures aimed at the unauthorized copying and use of expensive machine control programs for producing cloned products.

Contact: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker

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Q-ImPrESS – Qualitätsvorhersage für SOA-Systeme

Wie sich die Umstellung von Software auf serviceorientierte Architekturen (SOA) auf die Dienstgüte und die Wartbarkeit der Systeme auswirkt, wird im Projekt Q-ImPrESS erforscht. Entstanden sind Verfahren zur modellgetriebenen Vorhersage verschiedener Qualitätseigenschaften. Sie zeigen im Voraus, welche Folgen eine Entwurfsentscheidung hat.

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QualiCore – Softwarequalität von Multicore-Anwendungen

Das Projekt QualiCore hat das Ziel, den Entwicklungsprozess für Multicore-Software zu verbessern. Mit dem Ansatz der Fehlervermeidung im Entwurfsstadium werden frühzeitig die für Multicore-Software typischen Fehlerquellen, die mit den spezifischen Kommunikationsstrukturen von Verarbeitungskernen zusammenhängen, identifiziert und reduziert. Wissenschaftlich fundiert ist dieser Ansatz durch Modellbildung und die Mathematisierung der Anwendungen und der Fehlerarten. Durch die Vorhersage der Zuverlässigkeit von Multicore-Software im Einsatz erhalten KMU eine deutliche Verringerung der Fehlerrate und bessere Kontrolle über den Wartungsaufwand.

Contact: Dipl.-Inform. Oliver Denninger

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RELATE FP7 Marie Curie TN

The FP7 Marie Curie Initial Training Network “RELATE” provides an opportunity for young researchers to study the latest technologies, platforms and tools in the area of engineering and provisioning of service-based Cloud applications. The ITN consists of seven leading European research institutes and five associated partners. The ITN organizes regular workshops and summer schools, so that the trained Early Stage Researchers (ESRs) and Experienced Researchers (ERs) can exchange research experience, insights and ideas. A total of 19 fellow

15 ESR fellows who are registered for PhD degrees and four ER fellows, have been recruited so far (for open positions please see the link above). Through an integrative and multidisciplinary research approach, RELATE promotes the advancement of the state-of-the-art in the related areas of model-driven development of Software-as-a-Service (SaaS) applications, formal methods, service-based mash-ups and application integration, security and performance of SaaS applications, as well as quality management and business model innovation.

FZI status: Associated Partner

RESCAR 2.0

Ziel von RESCAR 2.0 ist es, den gesamten Entwicklungsprozess elektrischer und elektronischer Komponenten von Systemen für Elektromobilität zu optimieren, um schon von Anfang an die Widerstandsfähigkeit und Zuverlässigkeit des Gesamtsystems vorhersagen zu können. So soll unter anderem eine Methodik entwickelt werden, um zunächst die Anforderungen an neue Bauteile zu erfassen und zu verarbeiten. Darüber hinaus werden Robustheitsanalysen konzipiert, bei denen die Komponenten auf ihre Eignung für den vorgesehenen Anwendungsbereich überprüft werden. Die dabei betrachteten Bauteile umfassen Analog- und Digitalschaltungen im Niedervoltbereich ebenso wie Hochvolt-Mixed-Signal-ICs und Sensorsysteme.

REVaMP²

Das Verbundvorhaben REVaMP² erforscht eine umfassende Lösung für ein agiles Round-Trip Engineering. REVaMP² zielt darauf ab, die erste umfassende Automatisierungswerkzeugkette und die damit verbundenen ausführbaren Prozesse beim Round-Trip Engineering von Produktlinien (PL) von softwareintensiven Systeme und Services (SIS) zu konzipieren, entwickeln und zu evaluieren

Contact: Dipl.-Inform. Sebastian Reiter

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SAFE – SAfe Automotive soFtware architEcture

Im ITEA2-Projekt SAFE untersucht das FZI gemeinsam mit 17 Partnern modellbasierte Methoden und darauf aufbauend Prozess- und Analyseansätze zur Integration von Anforderungen der funktionalen Sicherheit und des Standards ISO 26262 in die Entwicklung von Elektrik-/Elektronik-Systemen im Automobil.

Contact: Stefan Otten

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SAFE4I

Das Ziel des Projekts SAFE4I ist die Beschleunigung des Entwurfs funktional sicherer Software. Dabei werden alle Teile der Software betrachtet, die nötig sind, um kundenspezifische Automatisierungslösungen für Industrie-4.0-Anwendungen zu realisieren. Darunter fallen Automatisierungssoftware, Steuerungssoftware und Firmware. Dieses Ziel soll durch die strikte Trennung der Software-Funktionalität von den Maßnahmen zur Software-Absicherung sowie durch den teilautomatisierten Einbau weiterer Software-Absicherungen erreicht werden.

Contact: Frederik Haxel

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SchabA – Schablonen-basierte Abstraktionsgenerierung

Die MagicMaps GmbH hat sich auf Software und Dienstleistungen für die interaktive 3D-Visualisierung digitaler Geodaten spezialisiert. Das Unternehmen generiert aus Karten, Satelliten- und Luftbildern fotorealistische 3D-Landschaften, die ein breites Anwendungsspektrum aufweisen. Der Forschungsbereich Software Engineering unterstützt MagicMaps dabei in der Entwicklung bzw. Weiterentwicklung von FZI Anwendungen für mobile Endgeräte. Durch die breitgefächerten Kompetenzen am Forschungszentrum Informatik werden die wachsenden Anforderungen im Bereich der mobilen Softwareentwicklung zunächst akademisch erörtert, um anschließend mit dem Praxiswissen der Firma MagicMaps gekoppelt zu werden. Später erhält dieses kooperativ entstandene Wissen Einzug in die Produkte der Firma MagicMaps und trägt zu deren Verbesserung bei.

SecoServ2

Ziel von SecoServ2 ist eine sichere und zuverlässige Kommunikations- und Informationsplattform für dynamische Einsatzszenarien im Sicherheitsbereich auf Basis heterogener (Ad-Hoc-) Kommunikationsarchitekturen und mobiler Informationsgeräte zu entwickeln. Einerseits werden über diese Plattform lokale Arbeitsabläufe wie Patientensichtung und -überwachung bei einem Massenanfall von Verletzten und die Lokalisierung organisiert. Zusätzlich ist allerdings auch die Integration nachgelagerter Versorgungsprozesse wie der Transport in Zielkliniken oder der Informationsaustausch mit Stäben und Patientenauskunftstellen vorgesehen.

Contact: Johannes Schneider

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SecSPS: Plattformunabhängiger Softwareschutz für eingebettete Steuerungssysteme

In automation technology, product piracy and know-how theft are becoming a source of concern for manufacturers and users. The SecSPS project researches and develops methods for the platform-independent software protection of embedded control systems.

Contact: Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker

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SensIDL - A generic framework for implementing sensor communication interfaces

With the growing of distribution of intelligent sensor systems, which are becoming more and more established with the concepts of "Internet of Things" and research visions of "Industry 4.0", the importance of a straightforward access to the sensor data rises. The goal of this project is the development of an open source framework for the specification and efficient implementation of sensor data interfaces for complex embedded systems. The specification language, SensIDL (Sensor Interface Definition Language), allows the uniform description of data provided by the smart sensors. Beside its describing character, an interface definition based on the specification language builds the foundation of the automated code generation for the sensor and receiver side communication APIs. Along with the communication framework, which allows the integration of existing data transmission technologies, these results frame the SensIDL tool kit.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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SensIDL - A generic framework for implementing sensor communication interfaces

With the growing of distribution of intelligent sensor systems, which are becoming more and more established with the concepts of "Internet of Things" and research visions of "Industry 4.0", the importance of a straightforward access to the sensor data rises. The goal of this project is the development of an open source framework for the specification and efficient implementation of sensor data interfaces for complex embedded systems. The specification language, SensIDL (Sensor Interface Definition Language), allows the uniform description of data provided by the smart sensors. Beside its describing character, an interface definition based on the specification language builds the foundation of the automated code generation for the sensor and receiver side communication APIs. Along with the communication framework, which allows the integration of existing data transmission technologies, these results frame the SensIDL tool kit.

Contact: Dipl.-Inform. Emre Taspolatoglu

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SHODAN -- Smart-Home-Datenschutzwächter

Der Smart-Home-Markt boomt weltweit. Ständig werden neue und innovative Lösungen entwickelt, um Benutzern von Smart-Homes neue Komfortfunktionen zu bieten. Leider bleiben der Datenschutz und die Datensicherheit dabei oft auf der Strecke. Im Projekt SHODAN wird ein Smart-Home-Datenschutzwächter entwickelt, der Benutzern von Smart Homes die Hoheit über ihre eigenen Daten zurück gibt. SHODAN ist ein kleines Gerät, das der Benutzer an der Schnittstelle seines Smart Homes mit dem Internet anbringen kann und das überwachen, visualisieren und regulieren kann, welche Daten das Smart Home verlassen.

Contact: Dr. Matthias Huber

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SimCelerate – Neuer Antrieb für Elektroautos

Deutschland soll nach den Plänen der Bundesregierung zum Leitmarkt für Elektromobilität werden. Das FZI entwickelt mit Partnern neue Methoden zur schnellen, kostengünstigen Erprobung von Software für Geräte zur Antriebssteuerung in Elektrofahrzeugen. Motor und Mechanik der Antriebskomponenten werden beim Test simuliert. Der virtuelle Antriebsstrang lässt sich aus Softwarebausteinen flexibel zusammensetzen.

Contact: Stefan Otten

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SLA@SOI

Im Projekt SLA@SOI wurde erforscht, wie Qualitätseigenschaften von IT-Diensten bei der Konstruktion Service-orientierter Architekturen systematisch sichergestellt und im Betrieb überwacht werden können. Das FZI steuerte Verfahren zur Qualitätsvorhersage beim Software-Entwurf bei, integrierte die Vorhersage in die entstandene SLA-Plattform und schuf neue Methoden für die Qualitätsplanung bei der Dienstkomposition

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SmartLoad

Im Projekt SmartLoad forscht das Konsortium an neuen Methoden, um den zuverlässigen Betriebs hochautomatisierter, elektrifizierter Fahrzeuge sicherzustellen. Ziel ist es, einen gegenüber Komponentenausfällen robusten Betrieb der Fahrzeuge zu ermöglichen. Intelligente, software-technisch kontrollierte Alternativstrategien sollen die mehrfach-redundante Auslegung, insbesondere der Komponenten des elektrischen Antriebsstrangs, effizient ersetzen. Für das FZI steht dabei die Methodik zum Entwurf robuster Softwaresysteme, sowie die Laufzeitüberwachung der Komponenten der hochautomatisierten Fahrfunktionen im Vordergrund.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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Sol2Heat – Demand Side Management im Smart Grid unter Berücksichtigung thermischer Komponenten

Der Einsatz von Information- und Kommunikationstechnologien birgt großes Potential, die fluktuierende Energiebereitstellung durch erneuerbare Energiequellen zu bewältigen. Im Rahmen des Projekts Sol2Heat liegt der Fokus auf der Entwicklung von Algorithmen zur Lastverschiebung durch die gemeinsame Koordination von thermischen sowie elektrischen Energieflüssen. Ziel ist es, der fluktuierenden elektrischen Energieerzeugung durch den gezielten Einsatz von Wärmepumpen und thermischen Speichern, welche gewisse Freiheitsgerade bzgl. der Temperatur bieten, entgegenzuwirken. In einem Pilotprojekt mit mehreren Wohnhäusern werden die entworfenen Lösungen unter Einsatz realer Hardware und basierend auf Steuersignalen eines Energieversorgers praxisnah getestet.

Contact: Manuel Lösch

SysKit

The project SysKit deals with the comprehensive consideration of security and safety solutions for Industry 4.0 applications and systems. For this purpose, a development tool is developed, which supports an integrated process from requirements management to system modeling and automated security and safety analyzes. Model-based development methods in combination with libraries for software functions, hardware security components and system models are to be used to reduce the development times of secure I4.0 systems.

Contact: Victor Pazmino Betancourt

Trusted Cloud

Die Trusted Cloud Begleitforschung hat aus 14 geförderten Projekte des Trusted Cloud Programmes des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie Erfahrungswissen erhoben und zur Stärkung weiterer Unternehmen aufbereitet. Das FZI Forschungszentrum Informatik hat bis zum April 2015 den Schwerpunkt „Standardisierung“ betrachtet. Dabei wurde untersucht wie die Verwendung von Standards den sinnvollen und zielführenden Einsatz der Cloud fördern können. Sowohl für Anbieter als auch für unternehmerische Nutzer von Cloud Diensten wurden Handlungsempfehlungen erarbeitet. Darüber hinaus wurden ausgewählte Standards für verschiedene Aufgaben detaillierter betrachtet.

Contact: Dipl.-Inform. Jörg Henß

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Zukunftstechnologie Multicore

Today, multicore processors are the standard in almost all devices, from desktop PCs to mobile phones. Even in embedded systems, multicore processors are already widely used. However, safety- and security-critical applications rarely use multicore processors because of their complex programming. In the project "Multicore", therefore, a real-time operating system for multicore processors is to be expanded, software architecture patterns researched and a development tool designed, whereby the use of multi-core systems can be considerably facilitated.

Contact: Victor Pazmino Betancourt