Wir sind dabei – besuchen Sie uns auf der embedded world 2026 in Nürnberg!

Vom 10. bis 12. März 2026 finden Sie uns auf der weltweit führenden Fachmesse für Embedded Systems:

Stand 4-141 in Halle 4

Sie beschäftigen sich mit CRA-konformen Embedded-Linux-Plattformen, Embedded Security oder Single Pair Ethernet und suchen einen Partner, der diese Themen nicht nur erklärt, sondern praxisnah umsetzt? Dann lohnt sich ein Besuch an unserem Messestand.

Ihr Mehrwert auf einen Blick

Der Cyber Resilience Act stellt neue Anforderungen an Sicherheit, Compliance und Resilienz von Embedded-Systemen. Wir zeigen Ihnen, wie sich diese Anforderungen effizient und praxisnah in bestehende Entwicklungsprozesse integrieren lassen – ohne unnötige Komplexität.

Als erfahrener Partner für Embedded Security unterstützen wir Sie:

• bei der zielgerichteten Umsetzung von CRA-Anforderungen
• beim frühen Erkennen von Sicherheitsrisiken
• beim Aufbau nachhaltiger Security-Prozesse
• und bei der Absicherung der Marktfähigkeit Ihrer Produkte

Das erwartet Sie an unserem Stand

• Secure Single Pair Ethernet in der Praxis – Sicherheit bis in die Feldebene
• sysWORXX-AM62x – eine leistungsfähige Plattform für IIoT-Anwendungen
• sysWORXX Pi powered by Hilscher netFIELD OS – vorgestellt durch einen Experten unseres Partners Hilscher

Nutzen Sie die Gelegenheit zum persönlichen Austausch mit unseren Spezialisten und erhalten Sie konkrete Antworten auf Ihre Fragestellungen.

Fachvortrag auf der Messe

Besuchen Sie außerdem den Vortrag „CRA-konformes Secure Pairing in der Feldebene“ unseres Entwicklungsleiters Dipl.-Inf. Daniel Krüger, in welchem er praxisnahes Wissen zur Umsetzung CRA-konformer Pairing- und Provisioning-Ansätze vermittelt: : Am 12.03.2026 · ab 11:00 Uhr · Forum Halle 5.

Kostenfreies Messeticket

Gerne stellen wir Ihnen einen persönlichen Gutschein-Code für ein kostenfreies Ticket zur Verfügung – kontaktieren Sie uns. 

 Kostenfreies Ticket

Wir freuen uns darauf, Sie persönlich auf der embedded world 2026 begrüßen zu dürfen!

Weitere Informationen                          Zur Anmeldung (Tickets oder Gutschein)

Beide führen die SYS TEC bereits seit zwei Jahren gemeinsam als Vorstandsteam. Mit dem Wechsel im Vorsitz wird diese erfolgreiche Zusammenarbeit konsequent weitergeführt und klar fokussiert.

Herr Paschke war vor zwei Jahren als Nachfolger von Dirk Bause in den Vorstand eingetreten und übernimmt nun folgerichtig die Gesamtverantwortung als Vorstandsvorsitzender. Mit neuen Impulsen wird er die positive Entwicklung des Unternehmens auch im Jahr 2026 weiter vorantreiben.

Ronald Sieber hatte den Vorstandsvorsitz seit der Umfirmierung im Jahr 2019 inne und prägte die strategische Weiterentwicklung der SYS TEC maßgeblich. In seiner neuen Funktion als CTO konzentriert er sich künftig verstärkt auf die Bereiche Entwicklung, Embedded Security und IT.

Für Kunden, Partner und laufende Projekte gilt weiterhin: bewährte Strukturen, bekannte Ansprechpartner und volle Kontinuität.

Im dritten und letzten Teil unserer Serie „Innovation im Brandschutz“ gehen wir ins Detail: Welche technischen Herausforderungen mussten bei der Entwicklung des neuen Funkenlöschsystems gemeistert werden? Welche Architektur steckt hinter der Kombination aus Single Pair Ethernet (SPE) und Power over Data Line (PoDL)? Und wie sorgt SYS TEC electronic dafür, dass aus einem Konzept eine zuverlässige, skalierbare und zukunftssichere Lösung wird?

Die Entwicklung stellte unser Team vor diverse technische Herausforderungen, die erfolgreich gemeistert wurden:

Netzwerktopologie und Redundanz

Eine zentrale Anforderung war die Entwicklung einer hochverfügbaren Kommunikationsarchitektur. Die implementierte Lösung nutzt:

• Netzwerktopologie mit zwei Ringen für hohe Verfügbarkeit der Kommunikation bei Ausfall einzelner Komponenten/Schnittstellen
• Beherrschung von Broadcast-Stürmen durch intelligentes Netzwerkmanagement
• Erkennung von Netzwerkunterbrechungen mit Media Redundancy Protocol (MRP), wodurch die Latenz auf unter 200ms reduziert wurde

Kommunikationsprotokoll und Datenaustausch

Für die Datenkommunikation wird MQTT verwendet, wobei das klassische Publish/Subscribe-Kommunikationsmodell für den Datenaustausch der Prozessdaten genutzt wird. Für Konfiguration und Ansteuerung spezifischer Aktorik wurde das Protokoll um ein Request/Response-Kommunikationsmodell erweitert. Um eine effiziente Datenübertragung zu erreichen, wird der Payload mit Protobuf codiert.

Sicherheitskonzept

Die Implementierung umfassender Sicherheitsmaßnahmen war ein weiterer zentraler Aspekt:

• Verschlüsselte Datenübertragung durch Authentifizierung und Verschlüsselung
• Schlüsselaustausch durch Provisionierungsverfahren
• Zusätzlich zur SPE/PoDL-Funktionalität wurde ein Black Channel für die Übertragung von Profisafe implementiert

Energiemanagement

Die Entwicklung eines zuverlässigen Energiemanagements war besonders für die Brandschutzanwendung essenziell:

• Gepufferte Energieversorgung des Systems mit integriertem Laderegler
• Überwachung der Ersatzenergiequelle
• Temperaturkompensierte Ladestrategie für die Batterien
• Fehlerdiagnose nach DIN EN 54-4 mit definierten Erkennungszeiten für verschiedene Fehlerarten

Kundennutzen und Anwendungsvorteile

Die entwickelte Lösung bietet dem Kunden mehrere entscheidende Vorteile:

Höhere Sicherheit

• Schnellere, zuverlässigere Detektion und Löschung von Zündquellen
• Durchgängige Überwachung aller Systemkomponenten
• Funktionssicherheit auch bei Netzausfall

Effizientere Installation

• Drastisch reduzierter Verkabelungsaufwand durch Single Pair Ethernet und PoDL
• Bis zu 50 % leichtere und kompaktere Kabel im Vergleich zu herkömmlichen Feldbussystemen
• Geringerer Platzbedarf und reduzierte Fehleranfälligkeit
• Einfachere, schnellere und kostengünstigere Installation
• Integrierte Energieversorgung, dadurch Wegfall externer Verkabelung

Zukunftssicherheit

• Modular erweiterbar
• Updatefähig und offen für neue Kommunikationsstandards
• Standardisierte Ethernet-Kommunikation von der Cloud bis zum Sensor
• Möglichkeit zur Einbindung in übergeordnete Systeme

Wirtschaftlichkeit

• Reduzierte Installations- und Wartungskosten
• Hohe Anlagenverfügbarkeit
• Fernwartungsmöglichkeiten
• Reduzierter Serviceaufwand durch umfassende Diagnose- und Analysefunktionen

Fazit: Ein USP für SYS TEC electronic

Mit der Entwicklung des beschriebenen Elektronik-Teilsystems für das Funkenlöschsystem hat SYS TEC electronic einen neuen Standard für vernetzte Sicherheitssysteme in der Industrie gesetzt. Die erstmalige Integration von Single Pair Ethernet und Power over Data Line in dieser Anwendung unterstreicht die Innovationskraft des Unternehmens und bietet einen echten Mehrwert für den Kunden - in puncto Sicherheit, Effizienz und Zukunftsfähigkeit.

Die Integration von SPE und PoDL in sicherheitskritische Brandschutzsysteme stellt einen signifikanten Unique Selling Proposition (USP) für SYS TEC electronic dar:

1. Technologieführerschaft: Als erstes Unternehmen, das diese Kombination im Brandschutzbereich implementiert, positioniert sich SYS TEC electronic als Technologieführer.
2. Anwendungskompetenz: Die erfolgreiche Adaption einer primär aus dem Automotive-Bereich stammenden Technologie für industrielle Brandschutzanwendungen demonstriert die hohe Anwendungskompetenz.
3. Komplettlösungskompetenz: Die Fähigkeit, sowohl die Hardware-Entwicklung als auch die komplexe Software-Implementierung aus einer Hand anzubieten, stellt ein Alleinstellungsmerkmal dar.
4. Impulsgeber für Standardisierung: Als Pionier in diesem Anwendungsbereich kann SYS TEC electronic die künftige Standardisierung von SPE/PoDL in Brandschutzanwendungen maßgeblich mitgestalten.

Diese Innovation eröffnet nicht nur neue Marktchancen im Bereich der Brandschutztechnik, sondern kann als Referenz für weitere sicherheitskritische Anwendungen dienen, bei denen zuverlässige Kommunikation und Energieversorgung über lange Strecken entscheidend sind.

Zu den weiteren Teilen unserer Artikelserie „Innovation im Brandschutz“: 

• Teil 1: Innovation im Brandschutz: SPE und PoDL in Funkenlöschsystemen
• Teil 2: Innovation im Brandschutz: Effizienz und Zuverlässigkeit dank smarter Vernetzung

Im ersten Teil unserer Serie „Innovation im Brandschutz“ haben wir die Herausforderungen bei der Neuentwicklung eines hochverfügbaren Funkenlöschsystems vorgestellt. Im zweiten Teil tauchen wir tiefer ein: Wir zeigen, wie Single Pair Ethernet (SPE) und Power over Data Line (PoDL) die Basis für eine völlig neue Systemarchitektur bilden – kompakter, robuster und intelligenter.

Durch die konsequente Integration dieser Technologien konnte ein skalierbares, energieeffizientes System realisiert werden, das in puncto Diagnosefähigkeit, Redundanz und Zuverlässigkeit neue Maßstäbe in der Brandschutztechnik setzt.

SPE und PoDL: Ein technologischer Durchbruch für Brandschutzsysteme

Single Pair Ethernet und Power over Data Line repräsentieren zusammen einen Paradigmenwechsel in der Vernetzung von industriellen Endgeräten. Während traditionelle Ethernet-Verbindungen mindestens zwei Adernpaare erfordern, kommt SPE mit nur einem Paar aus - bei gleichzeitiger Unterstützung von Distanzen bis zu 1000 Metern. PoDL erweitert dieses Konzept, indem es die Übertragung von Energie (bis zu 50 Watt bei 48 Volt) über dasselbe Adernpaar ermöglicht.

In der entwickelten Lösung setzt SYS TEC electronic SPE mit 10BASE-T1L für Datenübertragung mit Kabellängen bis 500 Meter sowie PoDL mit einer Ausgangsleistung von bis zu 40W pro Knoten bei 53V DC ein. Diese Kombination ermöglicht im Kontext des Funkenlöschsystems:

• Stromversorgung der dezentralen Steuerungsmodule über dieselbe Leitung, die auch zur Datenübertragung dient
• Erhebliche Vereinfachung der Verkabelung, was Platz- und Gewichtseinsparungen sowie reduzierte Installationskosten bedeutet
• Permanente Echtzeitüberwachung der Verbindungen und Isolation
• Höhere Zuverlässigkeit durch Eliminierung potenzieller Fehlerquellen wie separate Kabel und Steckverbinder
• Unterstützung für zwei unabhängige Ringtopologien für höchste Verfügbarkeit

PoDL-Implementierung

Die technische Implementierung von PoDL im System umfasst sowohl hardware- als auch softwareseitige Aspekte. Das F-Board stellt für jedes dezentrale Steuerungsmodul (Ranger) Energie bereit – wahlweise über eine Anschlussklemme oder über PoDL. Die Ausgangsleistung pro angeschlossenem Ranger wird durch die CPU auf dem F-Board gemessen und diese Information dem System bereitgestellt.

Besonders hervorzuheben ist, dass das System eine modernisierte Variante des PoDL-Standards implementiert:

• Nach dem Start des F-Boards ist die Versorgungsspannung zum Ranger zunächst ausgeschaltet und wird erst durch die Anwendung auf dem ISB eingeschaltet
• Die Bestimmung der Power-Class (Klassifizierung Powered Device) wird nicht standardmäßig unterstützt, was die Implementierung vereinfacht
• Das System bietet Schutzfunktionen wie zyklische Spannungsmessung und automatische Abschaltung bei Überschreiten kritischer Werte (>58V)

Einzigartigkeit der Lösung im Brandschutzsektor

Nach eingehender Recherche und Analyse des aktuellen Stands der Technik kann festgestellt werden, dass die entwickelte Lösung ein Novum im Bereich der Brandschutztechnik darstellt. Während SPE und PoDL als Technologien bereits in anderen Bereichen existieren, ist die konsequente Anwendung in einem sicherheitskritischen Brandschutzsystem außerhalb des Automotive-Sektors bislang einzigartig.

Typische Einsatzgebiete für SPE/PoDL waren bisher:

1. Automobilindustrie: Als ursprüngliches Anwendungsgebiet, um Gewicht und Komplexität der Verkabelung in Fahrzeugen zu reduzieren
2. Prozessindustrie: Für die Vernetzung von Sensoren und Aktoren über große Distanzen, jedoch meist ohne die sicherheitskritischen Anforderungen eines Brandschutzsystems
3. Gebäudeautomation: Einfache Anwendungen wie Lichtsensoren oder Zugangskontrollen

Die Besonderheit der SYS TEC-Lösung liegt in der Kombination aus:

• Einsatz in einem sicherheitskritischen System mit höchsten Anforderungen an funktionale Sicherheit
• Modularer Architektur mit energie- und datenführender Vernetzung
• Integration von Diagnosefunktionen nach relevanten Brandschutznormen
• Redundanten Energiemanagement-Funktionen mit unterbrechungsfreier Stromversorgung

Im Bereich der Brandschutztechnik wurden bisher typischerweise proprietäre Bussysteme oder Standardlösungen wie klassisches Ethernet mit separater Energieversorgung eingesetzt. Der Einsatz von Single Pair Ethernet mit Power over Data Line stellt damit einen signifikanten Technologiesprung dar, der die Vorteile der Ethernet-Kommunikation mit erheblich reduziertem Installations- und Wartungsaufwand verbindet.

Im letzten Teil unserer Serie werfen wir noch einen Blick auf diverse praxisrelevante Aspekte unserer technologischen Lösung. Welche Herausforderungen galt es zu überwinden und wie konnte unser Team diese komplexen Anforderungen implementieren? Welchen konkreten Nutzen können Kunden im Bereich vernetzter Sicherheitssysteme aus der Technologielösung von SYS TEC electronic ziehen?  Bleiben Sie dran!

Zu den weiteren Teilen unserer Artikelserie „Innovation im Brandschutz“: 

• Teil 1: Innovation im Brandschutz: SPE und PoDL in Funkenlöschsystemen
• Teil 3: Innovation im Brandschutz: Umsetzung, Sicherheit und Mehrwert durch SPE & PoDL

Die Integration von Single Pair Ethernet (SPE) und Power over Data Line (PoDL) stellt einen wichtigen technologischen Meilenstein für sicherheitskritische Anwendungen im Brandschutz dar. Der vorliegende Fachbeitrag stellt den Auftakt zu unserer Artikelserie „Innovation im Brandschutz“ dar. Diese beleuchtet in 3 Teilen, wie die SYS TEC electronic AG durch den Einsatz dieser zukunftsweisenden Kommunikationstechnik in einem Funkenlöschsystem für ihren langjährigen Partner Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG eine branchenweit einzigartige Lösung entwickelt hat, die neue Maßstäbe in der vernetzten Sicherheitstechnik setzt.

Die Herausforderung: Modernisierung von Funkenlöschanlagen

In der holzverarbeitenden Industrie und anderen Branchen mit hohem Brandrisiko durch Funkenbildung sind Funkenlöschanlagen unverzichtbare Sicherheitssysteme. Diese müssen Zündquellen in Förder- und Absauganlagen zuverlässig erkennen und binnen Millisekunden löschen, um Brände und Explosionen zu verhindern.

Im Jahr 2021 stand ein langjähriger Kunde der SYS TEC electronic AG, die Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG, ein führender Anbieter von Brandschutztechnik, vor der zentralen Herausforderung, seine bestehende Funkenlöschanlage grundlegend zu modernisieren. Wachsende Anforderungen an funktionale Sicherheit, bessere Diagnose- und Fernwartungsmöglichkeiten sowie die Erfüllung aktueller Normen (u. a. DIN EN 54-4) erforderten eine komplette Neukonzeption der Elektronik und Kommunikationsarchitektur.

Hier sind insbesondere folgende Herausforderungen zu nennen:

• Entwicklung eines modularen, skalierbaren Systems mit höherer Sicherheit
• Zuverlässige Erkennung und Löschung von Funken auch bei Netzausfall
• Erhöhung der Anlagenverfügbarkeit bei gleichzeitiger Reduktion von Installations- und Wartungskosten
• Integration von funktionaler Sicherheit und Remote-Diagnosefähigkeiten
• Einbindung in übergeordnete Gebäude- und Anlagenleitsysteme

Technische Lösung für den „GreCon PROTECTOR“: Das „Clark Kent"-Projekt

SYS TEC electronic entwickelte unter dem internen Projektnamen „Clark Kent“ ein modulares Elektronik-Teilsystem für die neue Zentralengeneration des Funkenlöschsystems. Somit wurde ein wesentlicher Beitrag zur Funktionalität des mit dem iF Design Award 2025 in Gold für User Experience prämierten Sicherheitssystems „GreCon PROTECTOR“ geschaffen.

Die Lösung besteht aus mehreren Baugruppen:

1. Interface Status Board (ISB): Die zentrale Kommunikationseinheit, die als Bindeglied zwischen den dezentralen Steuerungsmodulen (Ranger), dem Display und weiteren Systemkomponenten fungiert. Das Gesamtsystem besteht hierbei aus mehreren ISB im Ring, welche den Aufbau großer, miteinander kommunizierender Netzwerke ermöglichen. Die ISB übernehmen dabei sowohl die Datenübertragung und -speicherung (Pufferung), als auch die Energieversorgung und stellen umfangreiche Diagnosefunktionen bereit.
2. F-Bus-Board (FBB): Realisiert die Kommunikation über den F-Bus (10BASE-T1L SPE) und versorgt die dezentralen Steuerungsmodule wahlweise über klassische Klemmen oder PoDL. Ein integrierter Ethernet-Switch sorgt für die flexible Vernetzung.
3. Feldbus-Modul: Optionales Modul zur Anbindung an industrielle Kommunikationssysteme (z. B. PROFINET, EtherNet/IP) auf Basis des Hilscher netX90 Multiprotokoll-Controllers.
4. EV-Board: Steuert die Energieversorgung, überwacht den Zustand der Haupt- und Ersatzenergiequelle (Batterie) und gewährleistet unterbrechungsfreien Betrieb auch bei Netzausfall.

Diese Architektur erlaubt eine flexible Skalierung, einfache Wartung und erfüllt höchste Anforderungen an Diagnose und Sicherheit. Der entscheidende Innovationsaspekt: Die Integration von Single Pair Ethernet (SPE) nach IEEE 802.3cg und Power over Data Line (PoDL) nach IEEE 802.3bu.

Im nächsten Teil unserer Serie beleuchten wir, wie Single Pair Ethernet und Power over Data Line in der Praxis funktionieren. Wie genau funktionieren Single Pair Ethernet und Power over Data Line im praktischen Einsatz? Welche konkreten Vorteile bieten sie für ein sicherheitskritisches System wie den „GreCon PROTECTOR“? Und wie konnte SYS TEC electronic technische Herausforderungen wie Redundanz, Diagnose und Energieversorgung innovativ lösen?
Diese Fragen beantworten wir während der nächsten beiden Wochen in unserer Artikelserie. Bleiben Sie dran!

Auf den Bildern: Darstellungen des „GreCon PROTECTOR“, Copyright Fagus-GreCon Greten GmbH & Co. KG (2025).

Zu den weiteren Teilen unserer Artikelserie „Innovation im Brandschutz“: 

• Teil 2: Innovation im Brandschutz: Effizienz und Zuverlässigkeit dank smarter Vernetzung
• Teil 3: Innovation im Brandschutz: Umsetzung, Sicherheit und Mehrwert durch SPE & PoDL

Die nunmehr 25 Jahre dieser bemerkenswerten Partnerschaft nahmen die Projektteams beider Firmen zum Anlass, um am 23.09.2024 in den Räumen der SYS TEC electronic gemeinsam in Erinnerungen zu schwelgen und in die Zukunft zu blicken. Sowohl die Mitarbeiter der ersten Stunde als auch die aktuell beteiligten Mitstreiter kamen zusammen, um in entspannter Atmosphäre auf die vergangenen Erfolge anzustoßen und die Höhepunkte der Partnerschaft zu feiern. Dabei wurde nicht nur die ein oder andere Anekdote ausgetauscht, sondern auch von beiden Seiten ein durchweg positives Resümee gezogen.

„Niemand wusste, ob es eine Lösung gibt. Und SYS TEC hat die Lösung gefunden“, hieß es von Seiten unseres Partners. Dabei schätze man vor allem die enge Zusammenarbeit, welche bereits vor der eigentlichen Fertigung ihren Anfang nimmt – von der Erörterung der individuellen Problemstellungen bis hin zur Konzeption einer maßgeschneiderten Elektroniklösung. Auch wir blicken zurück auf eine Zusammenarbeit auf Augenhöhe, geprägt von Kompetenz und Innovationsgeist. Wir sind stolz, mit Fagus-GreCon den führenden Experten in den Bereichen Brandschutz und Messtechnik an unserer Seite zu haben, und freuen uns auf die nächsten 25 Jahre voller gemeinsamer Ziele und Erfolge.

Resümierend, und um es abschließend mit den Worten des amerikanischen Managers Jack Welch zu sagen: „Langfristige Beziehungen basieren nicht auf Schnelligkeit, sondern auf Vertrauen und gemeinsamer Stärke.“

Die SYS TEC electronic AG ist interessiert, die Studenten mit konstruktiver Zuarbeit zu unterstützen und zusätzliche berufsbezogene sowie wissenschaftsanwendende Erfahrungen zu sammeln. Unser geschultes Personal steht mit Rat und Tat bei allen Fachfragen jederzeit zur Seite. Auch bei Themen und Betreuung für Abschlussarbeiten sind wir als Ansprechpartner gern behilflich und geben stets unser Bestes. Wir freuen uns auf die inspirierende Zusammenarbeit und die Zeit mit vielen interessierten Studenten und sind zuversichtlich, dass die Partnerschaft für alle Beteiligten bereichernd sein wird.

Wir waren zum einen als Industriepartner vor Ort und zum anderen sitzen wir seit Beginn des Projekts im Industriebeirat der Forschungsplattform Kälte- und Energietechnik. In der Infoveranstaltung ging es vorrangig um die neue Speicher- und Rückkühlerkonstruktion, sowie die Regelung und Steuerung der Plattform. Denn da kommen wir ins Spiel. Unser sysWORXX CTR-700 übernimmt einen großen Teil dieser Steuerungsaufgaben.

Die Veranstaltung war sehr gut besucht. Viele interessierte Bürger sowie die hohe Politikprominenz wie Ministerpräsident Michael Kretschmer, Landtagsabgeordneter Stephan Hösl, Landrat Thomas Hennig, Oberbürgermeister der Stadt Reichenbach und zahlreiche Kommunalpolitiker schauten unserem Vorstand Ronald Sieber über die Schulter und folgten seinen Erklärungen zu Steuerungssystemen, Node-RED und probierten fleißig an der Demo-Version des sysWORXX CTR-700 die Reaktion von Sensoren und Aktoren aus.

Da der Neubau dieser Forschungsplattform in Reichenbach im Vogtland angesiedelt werden soll, ist es uns natürlich auch ein regionales Anliegen mit unserem Wissen an diesem Projekt mitzuwirken.

Für den brandneuen SMT-Ofen, der für den Reflow-Löt-Prozess nach der SMD-Bestückung verantwortlich ist, sind über 100.000 Euro in die Investition geflossen.

Der Neue bringt nicht nur eine höhere Kapazität mit, sondern besitzt auch ein anderes Transportsystem – den Stiftkettentransport. Bei doppelseitig bestückten Platinen sind wir nun nicht mehr auf Handarbeit angewiesen, sondern die Platinen laufen in der Linie komplett automatisch durch. Am Ende werden die Platinen von einem ebenfalls neuen Automaten in ein Magazin gestapelt.

Weitere Vorteile des neuen Ofens sind die automatische Stickstoffregelung mit reproduzierbaren Lötbedingungen bei geringerem Verbrauch und verbesserter Energieeffizienz. Das hat wiederum den positiven Effekt, dass wir ressourcensparender und umweltschonender produzieren können.

Wir wünschen uns für unseren neuen Ofen, dass er ebenso reparatur- und störungsfrei läuft wie sein Vorgänger. Bei diesem haben wir nach 15 Jahren nur vorsichtshalber einen Lüfter ausgetauscht.

Auf verlässliche Zusammenarbeit.

In Unix-basierten Systemen, wie z. B. Linux oder BSD, wird für die Zeit die sogenannte Unixzeit als Standard verwendet. Die Unixzeit ist dabei definiert durch die Anzahl an vergangenen Sekunden seit dem 1. Januar 1970, 00:00:00 Uhr UTC, wodurch sich beispielsweise für den 1. Januar 2022, 00:00:00 Uhr UTC eine Unixzeit von 1640991600 Sekunden ergibt. ^[1]

In den Unix-artigen Systemen wurde und wird zum Teil immer noch diese Unixzeit in Form einer vorzeichenbehafteten 32-Bit Ganzzahl gespeichert, wodurch sich eine maximale Kapazität von 2.147.483.647 Sekunden bzw. knapp 68 Jahren ergibt.
 Ausgehend vom Startzeitpunkt, dem 1. Januar 1970, 00:00:00 Uhr UTC, wird diese maximale Kapazität am 19. Januar 2038 um 03:14:07 Uhr UTC erreicht und in der darauffolgenden Sekunde überschritten. Die unmittelbare Folge aus einem solchen Zählerüberlauf wäre die Änderung des Vorzeichens und damit einhergehend der Sprung zurück auf den 13. Dezember 1901, 20:45:52 Uhr UTC innerhalb der betroffenen Systeme.

Während für Systeme auf Basis von 64-Bit Architekturen dieses Problem aufgrund der Vergrößerung der Kapazität auf die einer 64-Bit Ganzzahl nur bedingt relevant ist, sind vor allem Systeme auf Basis von 32-Bit Architekturen gefährdet am 19. Januar 2038 ein unvorhersehbares, möglicherweise fehlerhaftes Verhalten zu zeigen ^[2].
Insbesondere im Bereich der eingebetteten Systeme hat dieses Problem eine besondere Relevanz, da eingebettete Systeme einerseits sehr lange geplante Lebenszeiten von häufig mehreren Jahrzehnten haben und andererseits auch heute noch ein großer Teil der verbauten Hardware auf 32-Bit Architekturen basieren.

Als Ansatz, um dieses Problem zu umgehen, hat sich die Umstellung des Datentyps der Unixzeit von einer 32-Bit auf eine 64-Bit Ganzzahl auch bei Betriebssystemen für 32-Bit Architekturen bewährt. Während diese Umstellung bei einigen Betriebssystemen bereits sehr früh erfolgte, wie beispielsweise bei NetBSD mit Version 6.0 im Jahr 2012 oder bei OpenBSD mit Version 5.5 im Jahr 2014, unterstützt der Linux Kernel erst seit 2020 mit der Version 5.6 64-Bit Datentypen für die Zeit auf 32-Bit Architekturen ^{[3] [4] [5]}.

Trotz der Umstellung auf 64-Bit Datentypen innerhalb der Kernel bestehen für gesamte Betriebssysteme nach wie vor noch einige Hürden, u. a.:

• Betroffene Softwarebibliotheken, allen voran die Implementierungen der C-StandardBibliothek, müssen auf die neuen 64-Bit Datentypen und Systemaufrufe angepasst werden.
        - musl libc: vollständige Unterstützung der neuen Datentypen und Systemaufrufen seit Version 1.2 ^[6] 
        - glibc: neue Datentypen und Systemaufrufe werden seit Version 2.32 implementiert, aber auch aktuell mit Version 2.34 noch nicht vollständig unterstützt ^{[7] [8]}
• Sämtliche Programme bzw. Anwendungen, die auf diesen betroffenen Bibliotheken basieren, müssen mit den angepassten Versionen der Bibliotheken neu kompiliert werden.
• Bei Anwendungen in denen von den Änderungen betroffene direkte Systemaufrufe genutzt werden ist eine entsprechende Anpassung notwendig.
• Betroffene Dateisysteme, beispielsweise ext2, ext3 und zum Teil auch ext4, müssen gegebenenfalls angepasst oder durch andere ersetzt werden.

Obwohl es auch im Userspace bereits einige Fortschritte im Hinblick auf das 2038 Problem gibt, wie beispielsweise die zum Teil vorhandene Implementierung und Unterstützung der neuen 64-Bit Datentypen und Systemaufrufe durch die C-Standard-Bibliotheken, fehlen an einigen Stellen nach wie vor die Voraussetzungen, um sowohl bestehende als auch neue Systeme auf Basis von 32-Bit Architekturen vor fehlerhaftem Verhalten im Jahr 2038 zu bewahren.

Wir werden die kommenden Entwicklungen in diesem Bereich weiter aufmerksam verfolgen und Sie zeitnah informieren, sobald die für ein entsprechendes Handeln notwendigen Voraussetzungen geschaffen wurden.

Verweise

[1] Hrsg.: The Open Group, „General Concepts,“ [Online]. Available: pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/xrat/xbd_chap04.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[2] Hrsg.: The Open Group, „64-bit and Data Size Neutrality,“ [Online]. Available: unix.org/whitepapers/64bit.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[3] Hrsg.: OpenBSD, „OpenBSD 5.5 Changelog,“ [Online]. Available: www.openbsd.org/plus55.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[4] Hrsg.: NetBSD, „Announcing NetBSD 6.0,“ [Online]. Available: www.netbsd.org/releases/formal-6/NetBSD-6.0.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[5] A. Bergmann, „[GIT PULL] y2038: core, driver and file system changes,“ [Online]. Available: lkml.org/lkml/2020/1/29/355. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[6] Hrsg.: musl libc, „musl time64 Release Notes,“ [Online]. Available: musl.libc.org/time64.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[7] Hrsg.: GNU - Free Software Foundation, „The GNU C Library version 2.32 is now available,“ 6 August 2020. [Online]. Available: sourceware.org/pipermail/libcannounce/2020/000029.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

[8] Hrsg.: GNU - Free Software Foundation, „The GNU C Library: 64-bit time symbol handling in the GNU C Library,“ [Online]. Available: www.gnu.org/software/libc/manual/html_node/64_002dbit-time-symbol-handling.html. [Zugriff am 17 Februar 2022].

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Strikte Richtlinien und Normungen müssen während Entwicklung, Verifikation, Validierung und im gesamten Lebenszyklus einer Baugruppe in der verteilten Automatisierung eingehalten werden. Wir unterstützen Sie mit unserem Know-how in Ihrer Entwicklung. Darüber hinaus bieten wir auch Beratungen und Workshops – bei Ihnen vor Ort und der Zertifizierungsstelle.

Wir helfen Ihnen, Ihre Lösung SICHER zu machen!

Was bedeuten nun die Begriffe Safety und Security, was beachten und berücksichtigen wir in einer Entwicklung?

Funktionale Sicherheit

Die funktionale Sicherheit dient dem Schutz von Leben und Gesundheit von Menschen und dem Schutz der Umwelt vor Gefahren, die von Maschinen und Anlagen ausgehen können.

Die entsprechenden EU-Richtlinien (z. B. Maschinenrichtlinie 2006/42/EG) definieren die Anforderungen, um ein einheitliches Schutzniveau innerhalb der EU zu erreichen. Diese werden durch Transformation in nationales Recht gesetzlich verbindlich. Im Anhang der Maschinenrichtlinie sind harmonisierte Normen genannt, die je nach Produkt für die Entwicklung herangezogen werden müssen.

Für die funktionale Sicherheit sind dies z. B. die Normen DIN EN ISO 13849 und die DIN EN 61062. Diese verweisen für elektrische, elektronische und programmierbare elektronischen Steuerungen (E/E/PE Systeme) auf die Sicherheitsgrundnorm IEC 61508.

Weitere Normen außerhalb des Geltungsbereiches der Maschinenrichtlinie für verschiedene Anwendungsgebiete (z. B. DIN EN 50128, DIN EN 50129 für die Anwendung im Eisenbahnbereich, ISO 26262 im Bereich Automotiv) stellen ähnliche Anforderungen an die Entwicklung funktional sicherer Steuerungen.

Safety Integrity Level (SIL nach IEC 61508)

Durch einen umfangreichen Maßnahmenkatalog wird definiert, wie man ein bestimmtes Sicherheitsniveau erreichen kann. Für jede Sicherheitsfunktion wird je nach Norm ein Safety Integrity Level (SIL nach IEC 61508) oder Performance Level (PL nach ISO 13849) bestimmt. Dieser ist ein Maß für das verbleibende Restrisiko.

Dem Nachweis über die getroffenen Maßnahmen und Tätigkeiten zur Erreichung eines bestimmten SIL oder PL kommt eine besondere Bedeutung zu. Der Entwicklungsprozess muss so gestaltet werden, dass die Voraussetzungen erfüllt sind, damit ein sicheres Produkt entsteht. Ein QM- System (z. B. nach ISO 9001) muss vorhanden sein. Ziel ist es, systematische und zufällige Fehler in den einzelnen Produktlebensphasen (Spezifikation, Entwurf, Design, Verifikation und Validierung, Fertigung, Betrieb, Außerbetriebnahme und Entsorgung) zu vermeiden.

Dokumentation

Der Umfang der zu erstellenden Dokumentation ist weit höher als bei einer „normalen“ Entwicklung. In den einzelnen Phasen der Entwicklung entstehen dabei z.B. folgende Dokumente:

• Pflichtenheft
• Sicherheitskonzept
• Architekturentwurf
• Hardware- und Softwarespezifikationen
• Softwarekomponentenspezifikation
• Designdokumente (Schaltpläne, Layout, Simulationen, Konstruktionszeichnungen)
• Testpläne und Testspezifikationen für Hardwaretyptest, Softwaretest, Integrationstest, EMV und Umwelttests
• Verifikations- und Validierungsdokumentation
• FSM Dokumente (Functional Safety Management), wie Verifikations- und Validierungsplan (V&V Plan, Sicherheitsnachweise)
• Betriebshandbüchen und Anwenderdokumentationen
• Dokumentensatz zur Einführung in der Produktion und zum Produktionstest

Wir entwickeln Ihre funktional sicheren, elektronischen Steuerungen und begleiten Sie auf Ihrem gesamten Weg – von der Idee zur fertigen Lösung.

Die Entwicklung erfolgt bei uns typischerweise nach dem V-Model.

Alternativ zur Komplettentwicklung übernehmen wir auch Teilaufgaben Ihrer Entwicklung. So können Sie z. B. isoliert die Entwicklung der sicherheitsgerichteten Software oder Hardware an uns übertragen.

Darüber hinaus stehen wir Ihnen auch mit Beratungsleistungen zur Seite und Begleiten die Begutachtung bei den entsprechenden Stellen (z. B. TÜV).

Für die Erstellung der Dokumentation verwenden wir das Dokumentensystem „Polarion“. Damit können wir die Anforderungen der Normen an die Verfolgbarkeit der Anforderungen und der Rückverfolgbarkeit der Testschritte zu den Anforderungen erfüllen und überwachen.

Für die Unittests (Whitebox-Tests) in der Software verwenden wird das Testsystem „Tessy“. Mit Hilfe des Tools messen wir z. B. die in den Normen geforderte Testabdeckung (z. B. Code Coverage C0, C1, C2, Branch Coverage). Die Testergebnisse des Testruns werden automatisch in „Polarion“ importiert und stehen dort zur Dokumentation zur Verfügung.

Natürlich realisieren wir auch Blackbox-Test, Schnittstellentests, Integrationstests und Leistungstest.

Datensicherheit

Bei der Datensicherheit geht es um die Vertraulichkeit der Daten und den Datenschutz. Hier werden z. B. Verschlüsselungstechnologien und Authentifizierungsmechanismen eingesetzt, um die Vertraulichkeit von Daten sicherzustellen oder eine Person oder Maschine zu identifizieren und Berechtigungen zu klären. Es gelten in diesem Bereich andere Normen (z. B. DIN EN IEC 62443).

Durch Industrie 4.0 und den damit einhergehenden zunehmenden Vernetzungsgrad wächst die Bedeutung der Datensicherheit. So ist es eine wichtige Aufgabe, durch Datensicherheit auch die funktionale Sicherheit zu gewährleisten. Dieser Zusammenhang wird in der ISO 61508 durch einen Verweis auf die IEC 62443 hergestellt.

Priorität hat die Betrachtung der Angriffssicherheit einer Lösung bereits in der Konzeptionsphase – mögliche Bedrohungen werden identifiziert und Abwehrmaßnahmen definiert.

Ihre Lösung – SICHER mit uns

SYS TEC electronic hat durch sicherheitsgerichtete Projekte in Bereichen der Industrie, Bahn und Medizintechnik, entsprechende Expertisen vorzuweisen.

Wir bieten Ihnen Consulting, Beratung und Workshops durch unsere Entwickler von SYS TEC electronic im Stammhaus in Heinsdorfergrund, bei Ihnen vor Ort oder bei der Zertifizierungsstelle an.

Die Konzeption und Entwicklung Ihrer Lösung betreuen wir von der Idee an in allen Bereichen. Sie benötigen einen Spezialisten für eine Teilaufgabe Ihrer Entwicklung? Natürlich helfen wir Ihnen auch hier gern weiter! 

Zögern Sie nicht uns anzusprechen: Wir entwickeln auch für Sie eine individuelle, kundenspezifische Sicherheitslösung auf höchstem Niveau! 

Um alle Punkte in diesem Blog zu verstehen, sind Grundkenntnisse zu Docker und SocketCAN notwendig. Auf Grundlagenwissen wird im Weiteren nicht eingegangen. Der Artikel bietet einen Lösungsansatz, SocketCAN und Docker stabil und komfortabel zu kombinieren.

Bei der Entwicklung hochkomplexer embedded Devices, stehen wir oft vor der Herausforderung, mehrere CAN Applikationen unter Nutzung verschiedener Laufzeitumgebungen in einem System gleichzeitig zu testen. Zu diesem sehr speziellen Thema sind bisher nur unzureichende Dokumentationen oder Informationen zu finden. Dies haben wir bei SYS TEC electronic als Gelegenheit genommen, uns selber mit dem Thema auseinanderzusetzen.

In diesem Beitrag wird es deshalb darum gehen, für diese Herausforderung eine Lösung mit SocketCAN und Docker zu finden.
Warum sollte man SocketCAN und Docker überhaupt zusammen nutzen wollen? SocketCAN stellt eine Treibersammlung dar, welche das Verwenden von CAN-Schnittstellen unter Linux erlaubt. Sie bietet dabei aber auch viele weitere Dienste an.

Docker hingegen erlaubt es, Aspekte eines Systems voneinander abzukapseln, beispielsweise um unerwünschte Quereffekte zwischen Programmen oder Applikationen zu vermeiden. Es bietet auch einen gewissen Schutz für das Gesamtsystem, da innerhalb der Docker-Container keine unerwünschten Zugriffe nach „draußen“ möglich sind. Außerdem ist es hervorragend dafür geeignet, auf einer Vielzahl von Maschinen/Geräten, die gleiche Anwendungsumgebung zu schaffen. Das vereinfacht Auslieferungen neuer und aktualisierter Software.

Unser Ziel ist es, auf einem Gerät mehrere Docker-Container zu installieren, welche alle über das CAN-Interface des Hostsystems angesprochen werden können.

Unsere erste Überlegung ist, das Interface selbst direkt in den Docker hineinzureichen. Typischerweise ist an PCs das CAN-Interface über USB angebunden. Diese Lösung funktioniert leider nicht, da die Docker-Container rein im User-Space laufen. Das bedeutet, der Kernel wird nicht mit virtualisiert, im Gegensatz zu einer vollen Hardware-Virtualisierung (typischerweise eine klassische virtuelle Maschine). Weiterhin sind die SocketCAN-Treiber nicht auf libusb basierend, so dass innerhalb des Docker-Containers keine Möglichkeit besteht, ein USB-CAN-Interface zu verwenden.

Ein zweiter Lösungsansatz ist es, den Host-Networking-Mode oder Priviledged Mode mit dem Docker-Container zu verwenden. Dies würde dafür sorgen, dass der Container auf das CAN-Interface des Hosts zugreifen kann. Allerdings ergeben sich dadurch weiterhin einige unerwünschte Nebeneffekte: hierfür werden erweiterte (heißt Root-) Rechte benötigt, um das Networking aufzusetzen. Dies stellt keine sinnvolle Alternative dar, da dadurch die Container-Isolation verloren geht. Das heißt, dass die Applikationen welche im Container laufen, sich genauso verhalten, als würden sie auf dem Host-System arbeiten. Dadurch gehen die entscheidenden Vorteile von Docker jedoch komplett verloren.

Die dritte und unserer Ansicht nach beste Umsetzungsmöglichkeit ist das Verwenden von virtuellen Schnittstellen für die Docker-Container. Diese werden bereits bei der TCP/IP-Kommunikation zwischen Docker-Containern und dem Host-System verwendet.

In vielen Fertigungen erzeugen ICT, Funktionstest und Burn-In täglich große Mengen an Prüfdaten. Genutzt werden sie jedoch meist nur für die unmittelbare Gut-Schlecht-Entscheidung. Damit bleibt ein erhebliches Optimierungspotenzial ungenutzt, denn nicht der einzelne Test ist der größte Werttreiber, sondern die systematische Analyse über Lose und Zeiträume hinweg.

Warum Prüfdaten oft unter ihrem Wert bleiben

Ein Prüfplatz trifft pro Baugruppe eine klare Aussage: bestanden oder nicht bestanden. Diese Entscheidung ist notwendig, aber sie ist nur die Spitze dessen, was die Messdaten eigentlich hergeben. Hinter jedem Pass-Fail stehen konkrete Messwerte, Grenzwertabstände, Fehlermuster und zeitliche Verläufe. Werden diese Informationen nach der Prüfung verworfen oder nur unstrukturiert abgelegt, lässt sich später keine belastbare Aussage über Trends, Drift oder schleichende Veränderungen treffen.

Moderne Teststrategien setzen deshalb einen Schritt früher an: bei der Frage, wie Prüfdaten erzeugt, strukturiert und historisiert werden. Genau hier liegt der eigentliche Optimierungshebel.

Die Ausgangssituation in der Fertigung

In einer typischen Elektronikfertigung arbeiten mehrere Teststufen zusammen, die jeweils unterschiedliche Aspekte einer Baugruppe absichern:

• In-Circuit-Test (ICT) – Absicherung von Bestückung, Bauteilwerten und elektrischen Verbindungen
• Funktionstest über Nadelbettadapter – Prüfung der tatsächlichen Funktion unter realitätsnahen Bedingungen
• Burn-In – Belastung über Temperatur und Zeit zur Aufdeckung von Frühausfällen

Jede dieser Stufen liefert zahlreiche Messwerte, Grenzwertinformationen, Fehlermuster und zeitliche Verläufe. Werden diese Informationen in der LabVIEW-Testapplikation strukturiert als Bericht abgelegt, entsteht eine belastbare Datengrundlage. Die Testapplikation ist damit nicht nur Bedienoberfläche oder Prüfsteuerung, sondern ein zentraler Baustein für Transparenz.

Testberichterzeugung in LabVIEW als Schlüssel zur Transparenz

Der entscheidende Unterschied zwischen einem reinen Prüfplatz und einem datengetriebenen Testsystem liegt in der Qualität und Konsistenz der erzeugten Berichte. Standardisierte, einheitlich aufgebaute Testberichte pro Prüfling, Baugruppe und Los schaffen Vergleichbarkeit, und erst dadurch werden belastbare Trendanalysen möglich.

Ein aussagekräftiger Testbericht erfasst typischerweise:

• Seriennummer
• Zeitstempel
• Produktionslos
• Testplatz
• Prüfprogrammversion
• Messwerte
• Grenzwertverletzungen
• Fehlercodes
• Prüfdauer
• Anlagen- oder Bedienerinfo