Victor Pazmino Betancourt

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Werdegang

Victor Pazmino studierte von 2011 bis 2016 Elektro- und Informationstechnik (B.Sc und M.Sc.) am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Schwerpunkte während seines Studiums waren Systems Engineering und System-on-Chip sowie der Entwurf eingebetteter Systeme. Seine Masterarbeit mit dem Thema „Modellbasierte Beschreibung von Software Funktionen und Exploration eingebetteter heterogener Architekturen“ schrieb er bereits am FZI. Seit Januar 2017 war er als wissenschaftlicher Mitarbeiter der Forschungsabteilung ESS am FZI tätig.

Seit 2018 ist Victor Pazmino als Abteilungsleiter der Gruppe Embedded Computing Systems von Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker tätig. Die Schwerpunkte der Gruppe sind AI Hardware Acceleration, Edge Computing, Embedded Security und modellbasiertes Security-by-Design. Es besteht eine enge Kooperation mit dem KIT und verschiedenen Industriepartnern in den Domänen Automotive und Industrie 4.0.

Sein persönlicher Forschungsschwerpunkt liegt auf heterogenen eingebetteten Architekturen und Task-Allokation-Algorithmen für Edge Computing, einschließlich der Verwendung von Hardwarebeschleunigern, Containertechnologien und modellbasierten Entwurfsmethoden.

Publikationen

Konferenzbeitrag (6)

1. Modellbasiertes Cyber-Security Risiko Assessment zur Entwicklung angriffstoleranter Industrie 4.0 SystemeInfoDetails

   M. Kern, E. Taspolatoglu, V. Pazmino Betancourt, T. Glock, B. Liu, E. Sax, J. Becker, VDI Automation, 2019

   Industrie 4.0 (I4.0) bietet durch eine hochgradige Vernetzung der Anlagen zahlrei-che Vorteile, denen neue Informationssicherheitsrisiken gegenüberstehen. Umso dringender sind modellbasierte Cyber-Security Risiko Assessments, die der wach-senden Komplexität von I4.0 Anlagen gerecht werden, notwendig. Treiber für die Komplexität sind die zunehmende Abhängigkeiten der Systemkomponenten unter-einander und die zunehmende Vernetzung über heutige Systemgrenzen hinweg. Dadurch entsteht auch eine größere Angriffsfläche. Bei der Bewertung von IT-Sicherheitsbedrohungen bieten aktuelle Standards wie z.B. die DIN EN 62443 Bei-spiele für Bewertungsmatrizen, die jedoch gerade in der Entwicklungsphase (Stichwort Security by Design) höchstens eine grobe Orientierung bieten. In diesem Beitrag wird ein Bewertungsverfahren aus dem Bereich Automotive auf I4.0 über-tragen und vorgestellt, das in einem modellbasierten I4.0 Entwicklungswerkzeug im vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt SysKit zum Einsatz kommt.

2. Service-Based Industry 4.0 Middleware for Partly Automated Collaborative Work of CranesInfoDetails

   Thomas Glock, Victor Pazmino Betancourt, Matthias Kern, Bo Liu, Thomas Reiß, Eric Sax, Jürgen Becker, IEEE 8th International Conference on Industrial Technology and Management (ICITM 2019), 2019

   Industry 4.0 (I4.0) is characterized by a decentralized intelligence using service-based information technology. With the existing technologies in industrial solutions, the implementation of partly automated collaborative work of decentralized devices is difficult to achieve. Current industrial solutions fulfill manufacturer specific requirements that are not transferable to other industrial challenges. These customized solutions do not allow a plug-and-produce approach or a dynamically scalable system network. This work presents an approach for this through the use of a proposed service-based Industry 4.0 middleware. An example of its use is introduced in the form of the collaborative work of cranes, which handle the mentioned challenges. The proposed middleware is based on the service-oriented architecture with an evaluation of the I4.0 middleware using a demonstrator of collaborative work between cranes

3. Model-Driven Design of Tools for Multi-Domain Systems with Loosely Coupled MetamodelsInfoDetails

   Bo Liu, Victor Pazmino Betancourt, Thomas Glock, Matthias Kern, Eric Sax, Jürgen Becker, The 13th Annual IEEE International Systems Conference (SYSCON), 2019

   The influence of Internet of Things (IoT) and connected service-oriented systems in various application domains is increasing. Such multi-domain systems can work in collaboration to provide new functionalities. System development of different domains requires different specific tools that often lack common exchange interfaces. Common exchange interfaces between technical domains are necessary for a holistic architectural design that enables system-wide analysis, e.g. cyber-security. We propose a multi-domain metamodeling framework to create, extend and reuse metamodels of different technical domains in order to generate modeling tools for specific applications. The generated modeling tool enables analysis through all integrated domains. With loosely coupled metamodels, we are able to improve the reusability of the metamodels and manage the explicit connections using the weaving-model. This work also presents three use cases of application specific tools that can be built using the proposed framework: security analysis for industry 4.0 systems, multicore based safety systems and secure development of autonomous driving functions. The framework and a graphical editor to manage metamodel connections are implemented and used to generate modeling tools for the first two use cases. Our results show that a multi-domain system can be described precisely and analyzed across different domains with the specific generated tool.

4. A Cybersecurity Risk Assessment Process for Model-Based Industry 4.0 DevelopmentInfoDetails

   Matthias Kern, Thomas Glock,Victor Pazmino Betancourt, Bo Liu, Eric Sax, Jürgen Becker, 23th World Multi-Conferebce on Systemics, Cybernetics and Informatics (WMSCI), 2019

   Cybersecurity risk assessments are important to define a welljustified cybersecurity concept that regards the trade-off between security, costs, and performance. Heading toward Industry 4.0 (I4.0), plants get connected with an increasing amount of sensors and functionalities that have more and more communication interfaces and paths. This leads to a growing cybersecurity attack surface and a higher complexity compared to current plants. Today, a well-structured course of action for a cybersecurity risk assessment is missing in the domain I4.0. Therefore, in this paper, a cybersecurity risk-assessment process containing an asset- , a threat- and an attack-analysis with adapted methodologies from other domains is proposed and the necessary terms for the approach are introduced. Furthermore, a model-based approach is proposed and its prototypical implementation supporting the proposed cybersecurity risk assessment process. Finally, the evaluation of the approach was done by applying it to an industrial use-case.

5. Modellbasiertes Entwicklungswerkzeug für den Entwurf und die Analyse von angriffsresistenten Industrie 4.0 SystemenInfoDetails

   Victor Pazmino Betancourt, Thomas Glock, Matthias Kern, Eric Sax, Jürgen Becker, VDI-Verlag, 2018

   Die zunehmende Vernetzung sowie Dezentralität von Cyber-Physical Systems im industriellen Umfeld bietet ein hohes Potential und einen hohen Nutzen, wie z.B. eine effizientere Ressourcennutzung und Wartung der Anlagen, erhöht jedoch auch die Komplexität dieser Industrie 4.0 Systeme, welche durch verteilte Funktionsumfänge und globalen Informationsaustausch geprägt sind. Durch die hochgradige Vernetzung und die wachsende Komplexität werden die Systemgrenzen unschärfer und anfälliger für Angriffe, sodass Sicherheit eine Schlüsselrolle beim Einsatz und bei der Akzeptanz spielt. Um die Sicherheit von Industrie 4.0 Systemen ausreichend zu berücksichtigen, sollte diese bereits in den frühen Phasen des Systementwurfs betrachtet werden (Security-by-Design), um nachträgliche Maßnahmen mit hohen Kosten und großem Aufwand zu verhindern. Modellbasierte Werkzeuge, bei denen die Systeme und deren Sicherheitsaspekte modelliert und analysiert werden können, stellen einen geeigneten Ansatz zur Lösung dieser Problematik bereit. Dieser Beitrag präsentiert ein Konzept für eine modellbasierte Entwurfsunterstützung, die Security-by-Design für Industrie 4.0 Anlagen ermöglicht. Ziel der Entwurfsunterstützung ist, aktuelle und zukünftige intelligente Systeme angriffsresistenter entwickeln zu können

6. Scenario-Based Development of an Industry 4.0 Domain Description Language for a Plant ArchitectureInfoDetails

   Thomas Glock, Tobias Groß, Matthias Kern, Victor Pazmino Betancourt, Eric Sax, Jürgen Becker, IEEE - 7th International Conference on Industrial Technology and Management, 2018

   By the introduction of industry 4.0 (I4.0), which is characterized by a decentralized intelligence as well as an autonomy of the product development, new challenges have arisen with regard to the existing technologies and planning of industrial plants. Most concepts developed are used by manufacturers of various branches themselves and have manufacturer specific scenarios, standards and requirements. This work presents the approach of a continuous scenariobased development of an I4.0 description language for an I4.0 industrial facility. The resulting metamodel is based on the service-oriented architecture and the Internet of things methodology. At the end of this paper, we will show how the metamodel is integrated and used in an I4.0 development tool.

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Telefon: +49 721 9654-190
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