Tobias Dörr, M.Sc.

Tobias Dörr, M.Sc.

  • Engesserstr. 5

    76131 Karlsruhe

Forschung

Modellbasierter Entwurf sicherheitskritischer eingebetteter Systeme

Moderne eingebettete Systeme, die in Domänen wie dem Automobilbereich oder der Luftfahrt zum Einsatz kommen, unterliegen immer strengeren Sicherheits- und Echtzeitanforderungen. Um die Komplexität zu bewältigen, die mit der Entwicklung solcher Systeme einhergeht, gewinnen neuartige Entwurfsparadigmen auf Basis formaler Modelle zunehmend an Bedeutung. In diesem Zusammenhang entwickeln wir Modellnotationen und darauf aufbauende Softwarewerkzeuge, die gegebene Modellinstanzen automatisch in zuverlässige Implementierungsartefakte überführen.

Synthese von Isolationsmechanismen für moderne Mixed-Criticality-Systeme

Um ihre Performanzanforderungen zu erfüllen, wird bei der Entwicklung moderner eingebetteter Systeme zunehmend auf Mehrkernprozessoren zurückgegriffen. Damit geht häufig eine enge Integration von Subsystemen verschiedener Kritikalitätsstufen einher. Um trotz dieser Integration einen hinreichenden Grad an Safety und Security gewährleisten zu können, ist die Umsetzung zuverlässiger Isolationsmechanismen notwendig. Wir erforschen Ansätze, die solche Mechanismen unter Verwendung bestehender Hardwarefunktionen automatisiert generieren.

Fehlertoleranzmechanismen auf Basis dynamischer Hardwareredundanz

Mit der zunehmenden Automatisierung des Fahrens steigt das Risiko, dass elektronische Fehlfunktionen im Fahrzeug zu physischen Schäden führen. Daher müssen in diesem Zusammenhang relevante Komponenten immer häufiger so ausgelegt werden, dass sie trotz solcher Fehlfunktionen ein definiertes Mindestmaß an Funktionalität zuverlässig erbringen. Hierfür ist der Einsatz geeigneter Fehlertoleranzmechanismen notwendig. Wir forschen daran, solche Mechanismen unter Verwendung dynamischer Hardwareredundanz besonders kosteneffizient zu realisieren.

Offene studentische Arbeiten

Bachelor- und Masterarbeiten im Umfeld der aktuellen Forschungsaktivitäten sind gerne möglich. Je nach eigenem Interesse können diese auf die Modellierung von HW/SW-Systemen, die Implementierung von Isolations- und Fehlertoleranzmechanismen oder eine Kombination beider Gebiete ausgerichtet sein. Die folgenden Ausschreibungen sind als Themenvorschläge, die gerne an die gewünschte Ausrichtung angepasst werden können, zu verstehen.

Betreute studentische Arbeiten

  • MA: „Entwicklung eines konfigurierbaren Zugriffsschutzmoduls für FPGA-Komponenten“
  • SA: „Bewertung kosteneffizienter Fehlerdetektionsansätze für MPSoC-basierte Fail-Operational-Systeme“
  • MA: „Entwicklung einer FPGA-gesteuerten Architektur für dynamische On-Chip-Redundanz sicherheitskritischer Funktionen“
  • MA: „Optimierung eines Codegenerators für Isolationskonfigurationen moderner MPSoCs“

Publikationen


2021
Zeitschriftenaufsätze
Model-based configuration of access protection units for multicore processors in embedded systems.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Becker, J.
2021. Microprocessors and microsystems, 87, Article no: 104377. doi:10.1016/j.micpro.2021.104377
Achieving cost-efficient fail-operational behavior based on inherent redundancy at the system level.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Friederich, P.; Leitner, A.; Becker, J.
2021. Microprocessors and microsystems, 87, Aricle no: 104380. doi:10.1016/j.micpro.2021.104380
Proceedingsbeiträge
Employing the Concept of Multilevel Security to Generate Access Protection Configurations for Automotive On-Board Networks.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Mohr, H.; Becker, J.
2021. 2021 24th Euromicro Conference on Digital System Design (DSD), 107–114, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DSD53832.2021.00026
2020
Proceedingsbeiträge
An Approach to Cost-Efficient Fault Tolerance in Inherently Redundant Fail-Operational Systems.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Friederich, P.; Leitner, A.; Becker, J.
2020. 2020 23rd Euromicro Conference on Digital System Design (DSD), 630–637, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DSD51259.2020.00103
A Formal Model for the Automatic Configuration of Access Protection Units in MPSoC-Based Embedded Systems.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Becker, J.
2020. 2020 23rd Euromicro Conference on Digital System Design (DSD), 596–603, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/DSD51259.2020.00098
2019
Proceedingsbeiträge
Leveraging the Partial Reconfiguration Capability of FPGAs for Processor-Based Fail-Operational Systems.
Dörr, T.; Sandmann, T.; Schade, F.; Bapp, F. K.; Becker, J.
2019. Applied Reconfigurable Computing – 15th International Symposium, ARC 2019, Darmstadt, 9.-11. April 2019, 96–111, Springer. doi:10.1007/978-3-030-17227-5_8
2018
Forschungsberichte/Preprints