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Sichere Netzwerke hoher Qualität

Verschiedene Netzwerksysteme sind wichtig für die verlässliche Kommunikation im Rahmen von staatlichen, medizinischen, industriellen sowie weiteren Anwendungen. Es sind Lösungen zu finden, um die Verlässlichkeit, die fehlerlose Funktionsweise und die Sicherheit dieser Netzwerke sicherzustellen.

Digitale Wirtschaft

Kommunikationsnetze werden immer ausgefeilter und intelligenter. Die sich aus dieser Entwicklung ergebenen Herausforderungen, einschließlich der technischen Komplikationen und Sicherheitsbedrohungen, wachsen ebenfalls. Eine Art der Kommunikationssysteme sind vernetzte Regelungssysteme (Networked Control System – NCS), die eine Schnittstelle zwischen dem Cyberspace und dem realen Raum darstellen. Diese finden innerhalb von Netzwerkanwendungen wie beispielsweise der medizinischen Überwachung, den Sicherheitssystemen, der Verkehrssteuerung und der Energieverteilung Einsatz. Der bloße Umfang beziehungsweise die Wichtigkeit solcher Systeme machen es erforderlich, dass sie zu jeder Zeit sicher und zuverlässig funktionieren. Die Industrie, die Wirtschaft, das Gesundheitswesen sowie der Staat sind von ihrem kontinuierlichen und effizienten Betrieb abhängig. Es besteht die dringende Notwendigkeit nach modernen Werkzeugen für den Aufbau und die Analyse sowie für die effiziente Überwachung und Kontrolle dieser neuen Systeme. Ebenso müssen effektive Methoden für die Fehlerdiagnose und den Betrieb dieser komplexen Systeme in unsicheren Umgebungen wie beispielsweise beim Vorliegen von technischen Einschränkungen, Fehlern oder Bedrohungen entwickelt werden. Hierzu gehören Inkonsistenzen beim Aufbau, Fehlfunktionen von Komponenten, Verzögerungen und Fehler in der Kommunikation sowie Hacker oder Betreiber, die das System zweckentfremden. Solche Szenarien können zu einer deutlichen Herabsetzung der Effizienz, der Sicherheit sowie zu höheren Kosten führen. Das EU-finanzierte Projekt ResilientNetControl ("Resilient Networked Control Systems") soll diese Aspekte durch die Entwicklung von Techniken zur Überwachung und Diagnose von Fehlern oder eines abnormalen Verhaltens dieser Systeme erforschen. Zudem sollen Strategien für vernetzte Regelungssysteme erarbeitet werden, um die Flexibilität und die Einhaltung der Privatsphäre sicherzustellen. Das Projekt erleichtert durch eine Kombination der Elektrotechnik, der Informatik und der angewandten Mathematik, welche unter anderem die Fehlerdiagnose, die Überwachungssteuerung und die Systemleveldiagnose behandeln, die Entstehung neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse. Der erfolgreiche Abschluss dieser Initiative hat weitreichende Auswirkungen auf die Erprobung, Überwachung, Wartung und Steuerung solcher komplexen Systeme. Hierdurch wird die Automatisierung von Detektions- und Steuerungsmechanismen ermöglicht, welche trotz Störungen einen zuverlässigen und sicheren Betrieb ermöglichen. Das Projekt berücksichtigt auch das Kosten-Nutzen-Verhältnis dieser Verbesserungen, untersucht Strategien zur Überwachungssteuerung, erforscht die Fehlerhäufigkeit und arbeitet an Diagnosemöglichkeiten. Mithilfe der Ergebnisse entwickeln die Projektteilnehmer eine Sicherheitsstrategie sowie Verbesserungsmethoden, wodurch sichere und zuverlässigere Systeme sowie Netzwerke zum Nutzen der Gesellschaft entstehen.

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