Systemarchitektur für sicherheitskritische Bildverarbeitung
Mixed-Criticality-Systemdesign: Bildverarbeitung, Objekterkennung und Frontend verteilt über FPGA, MPU und PC – getrennt nach Sicherheitslevel, optimiert für Performance und Ressourcen.
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Ausgangslage
Sicherheitskritische und nicht-kritische Funktionen auf einer gemeinsamen Plattform – von der Echtzeit-Bildverarbeitung bis zur Visualisierung. Dazu enge Performance- und Ressourcenbudgets über alle Systemgrenzen hinweg. Ohne klare Architektur bedeutet das: Zertifizierungsaufwand für das Gesamtsystem und Ressourcenkonflikte zwischen den Funktionen.
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Lösung
Eine Systemarchitektur mit konsequenter Trennung nach Sicherheitslevel. Jede Funktion läuft dort, wo sie am effizientesten ist: deterministische Bildverarbeitung im FPGA, Objekterkennung und Ablaufsteuerung auf der MPU mit Embedded Linux (Yocto), Visualisierung am PC. Die Domänen sind über DMA-Schnittstellen entkoppelt – hoher Durchsatz ohne CPU-Last. Sicherheitsrelevante Entscheidungen verbleiben ausschließlich in der kritischen Domäne.
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Ergebnis
Jede Komponente wird nur auf ihrem erforderlichen Sicherheitslevel nachgewiesen – deutlich weniger Zertifizierungsaufwand. Echtzeit- und Durchsatzanforderungen eingehalten, Ressourcen optimal genutzt. Eine skalierbare Plattform für weitere Produktvarianten.