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Letzte Änderung:
24.07.2017

+++ NEWS: Bluetooth künftig auch für Mesh-Netzwerke +++ 

Projekte
Forschung, Industrie, Multimedia

Hier finden Sie eine Auswahl einiger interessanter Projektbeispiele aus den vergangenen Jahren.

Alle Implementierungen und Arbeitsergebnisse können auf Wunsch in Ihre Projekte eingebracht werden, sofern ich die Rechte besitze.

MSR mit Ethernet und TCP/IP im Maschinenbau

Entwurf und Implementierung eines Protokolls zur Übertragung von Steuerbefehlen, Statusinformationen und Messergebnissen über Ethernet und TCP/IP zwischen einem Industrie-PC unter Windows und einer Anlage aus dem Bereich des Spezialmaschinenbaus.

Als technische Basis für die Interprozesskommunikation dienten das Echtzeitbetriebssystem QNX und TCP-Sockets.

Die Implementierung erfolgte in Visual C++ und QNX Momentics.

Bitte haben Sie Verständnis, dass ich grundsätzlich nicht für Projektvermittler oder Personaldienstleister tätig bin. Als Kunde profitieren Sie von besonders günstigen Konditionen, fairen Verträgen und kurzen Kommunikationswegen.

+++ Ich suche stets Geschäftsverbindungen zu mittelständischen Industrieunternehmen! +++
 

Modellbasierte Softwareentwicklung im Maschinenbau

Tätigkeiten: Anforderungsanalyse und Erstellung eines Pflichtenhefts, Entwurf und Implementierung der Steuerungssoftware für eine Serie von Industrieanlagen nach V-Modell.

Alle Entwicklungsaufgaben wurden mit Hilfe der Unified Modeling Language (UML) in einem Roundtrip-Engineering-Prozess durchgeführt.

Zum Einsatz kamen die Entwicklungswerkzeuge Rhapsody von IBM Rational und die Entwicklungsumgebung QNX Momentics.

Rhapsody wurde verwendet zur Erfassung der Anforderungen des Kunden mit Hilfe von Use-Case-Diagrammen, dem Entwurf der Klassen- und Zustandsdiagramme sowie zur automatischen Codegenerierung des Produktionscodes in C++, der auf dem plattformunabhängigen Object Execution Framework (OXF) und dem OS Abstraction Layer (OSAL) aufsetzt.

Die Zielhardware war ein FPGA von Xilinx mit zwei PowerPC-Cores.

User-Interface im Consumer-Bereich

In dem Projekt ging es um die technische Beratung zur Verwendung von Android und HTML5 für die Entwicklung einer mehrsprachigen Benutzerschnittstelle für ein neuartiges Produkt aus dem Consumer-Bereich, das besonders intuitiv zu bedienen sein sollte.

Technische Basis war ein Tablet-PC mit ARM-Mikrocontroller, Android, (Multi-)Touchdisplay, HTML5, RFID-Tags, WLAN und eine Client-/Server-Anbindung für Updates und Multimedia-Inhalte.

Digital-Video-Recorder nach H.264-Standard

Foto: photocase.com

Programmierung von Softwarekomponenten für einen Digital Video Recorder (DVR) zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen nach dem H.264- / MPEG-4-Standard.

Das System basierte auf dem Mikrocontroller LPC2214 mit ARM7-Core und dem H.264-Baustein MG1264 von Mobilygen.

Die Entwicklungsarbeit erfolgte mit µVision3 von Keil und RealView-Compiler in C und Assembler.

Die Arbeiten wurden im Auftrag eines mittelständischen Herstellers und Anbieters spezieller visueller Hardwarekomponenten durchgeführt, der weltweit für die Industrie fertigt.

Hinsichtlich Effektivität und Videoqualität stellte H.264 im Vergleich zu MPEG-2 einen Meilenstein dar. Der H.264-Standard unterstützt Videoanwendungen in hoher Bildqualität vom Mobiltelefon bis zum hochauflösenden Fernsehen. Inzwischen setzt H.265 neue Maßstäbe.

Foto: photocase.com

Profibusanbindung einer Ultraschallanlage

Implementierung von Softwarekomponenten einer Prüfanlage zur Qualitätskontrolle von Schweißnähten mittels Ultraschall in der Stahlröhrenproduktion für die Firma NDT in Stutensee bei Karlsruhe.

Das System dient der zerstörungsfreien Qualitätsüberprüfung in Echtzeit auf sicherheitskritische Einschlüsse und Haarrisse, wie sie bei der Produktion während des Schweißvorgangs entstehen können. Mehr...

Studie zu verteilten, automotiven Systemen

Auftragsstudie für einen japanischen Automobilzulieferer zur Vernetzung verteilter, automotiver Anwendungen mit den thematischen Schwerpunkten:

Grundlagen sicherheitskritischer Systeme auf Basis von X-by-Wire mit TTP/C, Byteflight und FlexRay; der LIN-Subbus für die Vernetzung einfacher Komponenten wie Regensensor und Klimaanlage; Möglichkeiten und Grundkonzepte des CAN-Bus; Bedeutung von Middleware-Konzepten und OSEK/VDX für den Automobilbau; Objektorientiertes Design und objektorientierte Analyse mit der UML; Entwicklungswerkzeuge und CASE-Tools. Mehr...

Firmware für eine Serie von Dosierpumpen

Foto: photocase.com

Implementierung der Software einer Serie von Dosierpumpen zur Messung und Steuerung der Konzentration von Sauerstoff, Chlor, Chlordioxid und pH-Wert im Wasser für einen Hersteller von Dosiersystemen.

Zum Einsatz kommen diese Geräte z.B. in der Schwimmbadtechnik, der chemischen Industrie und bei Lebensmittelherstellern und müssen daher besonders hohe Sicherheitsstandards erfüllen.

Sämtliche Systeme basieren auf Infineon C167-Mikrocontroller. Mehrere Geräte können über einen CAN-Bus miteinander vernetzt werden. Mehr...

Optimerung von Telekommunikationsnetzen

Entwicklung und Implementierung von Genetischen Algorithmen zur kostengünstigen Versorgung von Wohngebieten mit Telefonanschlüssen.

Durch die neuen Verfahren konnten die Kosten um ca. 20% gegenüber konventionellen Methoden gesenkt werden.

Die entwickelten Methoden kommen in Tunesien zur Erschließung von Wohngebieten mit Telefonnetzen zum Einsatz.

Nach einigen Anpassungen könnten diese Verfahren jedoch auch zur optimalen Versorgung mit Erdgas oder Wasser eingesetzt werden. Das Projekt wurde von der EU finanziell gefördert. Mehr...

Einführung durchgängiger Entwurfsmethoden

Foto: photocase.com

Beratung eines mittelständischen Maschinenbauunternehmens bei der Einführung von durchgängigen Entwurfsverfahren zum Messen, Steuern und Regeln in der Industrieautomation.

Schwerpunkte bildeten angewandte, methodische Ansätze, wie z.B. das Wasserfallmodell, V-Modell und Spiralmodell, existierende Werkzeuge (z. B. Statemate, Matlab, Saber) und deren Kopplung, sowie die Spezifikation eines den Anforderungen entsprechenden Entwurfsablaufs für die Geräte des Herstellers.

Einführung eines Qualitätsmanagementsystems

Beratung und Unterstützung eines Startups bei der Einführung von Qualitätssicherungsmaßnahmen:

Vermittlung der Grundlagen und dem Sinn und Zweck von ISO 9001, Aufstellung von Verfahrensanweisungen für Anforderungsanalyse, Softwaredesign, Implementierung und Systemtest sowie Bereitstellung entsprechender Produktmuster.

Die Ergebnisse wurden in einem Qualitätshandbuch zusammengefasst.

QM-Handbuch nach ISO 9001 für Embedded Systems

Foto: photocase.com

Entwicklung eines Handbuchs für das Qualitätsmanagement zur Sicherung der Softwarequalität in Embedded-Projekten.

Das QM-Handbuch stellt u. a. Produktmuster, Verfahrensanweisungen, Fragebögen, Formulare und Programmierrichtlinien zur Verfügung, die praktisch in jedem Softwareprojekt benötigt werden.

Auf diese Weise wird ein qualitativ hochwertiger Entwicklungsprozess während des gesamten Entwicklungszyklus, von der Anforderungsanalyse bis zur Auslieferung des fertigen Systems, unterstützt.

Design-Patterns für eingebettete Systeme

Zusammenstellung von zahlreichen Entwurfsmustern und Bibliotheken in der Programmiersprache C für 8051-, XC167 und ARM-Mikrocontroller.

Als Eigenprojekt sind so zahlreiche Libraries entstanden, die z. B. Funktionen zur Verwendung von Multitasking, Ports, I2C-Peripherie, UART- / RS232-Schnittstelle, Tastaturen, LEDs, Displays, CAN-Controller, PWM, ADCs / DACs uvm. für künftige Projekte bereitstellen.

Verteilte Multimedia-Anwendungen mit MPEG-4

Entwicklung verteilter, multimedialer Echtzeitanwendungen mit Interaktionsmöglichkeiten für den Anwender auf Basis von Multicasting, RTP, MP3 und MPEG-4.

Das ROXY-Projekt wurde im Rahmen der ESPRIT-Initiative durch die Europäische Union gefördert. Weitere Informationen zum Projekt sind direkt auf CORDIS, dem Informationsdienst für Forschung und Entwicklung der Europäischen Union zu finden.

Integration einer Philips-TriMedia

In diesem Projekt für das Karlsruher Forschungszentrum Informatik FZI wurde eine Multimediakarte des Typs Philips TriMedia TM1000 in eine PC-basierte Anwendung zur Demonstration der Möglichkeiten von MPEG-4 integriert.

Die rechenintensive Anwendung konnte dadurch erheblich beschleunigt werden. Das System wurde u. a. auf der International Broadcasting Convention (IBC) in Amsterdam einem breiteren Publikum präsentiert.

Weitere Informationen zum Projekt gibt es auf CORDIS, dem Informationsdienst der EU für Forschung und Entwicklung.

Weitere Projekte

Foto: photocase.com

Entwicklung eines Graphical User Interface (GUI) in Java mit Eclipse, dem Standard Widget Toolkit (SWT) und JFace. Programmierung eines Steuerungs- und Regelungssystems mit der USB-Schnittstelle: Erfassung von Messdaten unter Windows mit der USB-Schnittstelle; Einbindung von USB-Geräten mit dem Windows-Treibermodell; Entwicklung von maßgeschneiderten Treibern mit Visual C++; Control- und Bulk-Transfers. Entwicklung eines Steuerungssystems mit TCP/IP: Programmierung der Windows-Sockets; Übertragung von Messergebnissen über das TCP/IP-Protokoll; Fernabfragen von Schaltern; Ansteuerung eines Relais; Regelung von Sollwerten via Internet. Programmierung eines Embedded Webservers auf Basis des IPC der Firma Beck. Generierung von Testmethoden für eingebettete Systeme. Programmierung diverser Linux-Treiber zur Ansteuerung kundenspezifischer Hardware. Portierung einer Steuerungssoftware von VxWorks auf Embedded Linux.

Copyright © 2017 Ingenieurbüro & Informatikbüro Barheine - Embedded Systems

Dipl.-Inf. Olaf Barheine, Freiberufler/Freelancer, IT-Consultant, Entwickler

Ettlingen bei Karlsruhe, Baden-Württemberg, Germany

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