Thesis: Einkabeltechnologie - Weiterentwicklung und Absicherung der Feedback-Schnittstelle

Sommersemester 2027 – befristet auf 3–6 Monate

Die Einkabeltechnologie ist ein moderner Ansatz in der Antriebstechnik, bei dem die Energieversorgung und das Motor-Feedback über ein einziges Motorkabel übertragen werden. Dadurch entfällt ein separates Drehgeberkabel, was den Verkabelungs- und Montageaufwand sowie den benötigten Bauraum und die Kosten reduziert.

Das Herzstück ist eine rein digitale, störsichere Feedback-Schnittstelle, die Positions- und Geschwindigkeitswerte des Motor-Feedback-Systems zuverlässig und in Echtzeit an den Motorregler überträgt. Für die Implementierung dieser Schnittstelle kommen unterschiedliche Hardwarelösungen infrage, beispielsweise FPGAs, ASICs oder die direkte Umsetzung in einem Mikrocontroller. Diese Ansätze bringen jeweils spezifische Vor- und Nachteile mit sich. Darüber hinaus gewinnt der Schutz der Kommunikation vor modernen Cyber-Security-Bedrohungen zunehmend an Bedeutung.

Im Rahmen dieser Abschlussarbeit untersuchen Sie verschiedene Implementierungsmöglichkeiten und entwickeln Ansätze zur Absicherung der Kommunikation.

IHRE AUFGABEN:

• Sie arbeiten sich in die Grundlagen der Einkabeltechnologie sowie in das Protokoll, die Systemarchitektur und das Safety- und Security-Konzept der zugrunde liegenden Feedback-Schnittstelle ein.
• Sie analysieren bestehende Implementierungen und untersuchen die Umsetzungsmöglichkeiten der Schnittstelle auf unterschiedlichen Hardwareplattformen.
• Sie erarbeiten Konzepte zur Absicherung der Kommunikation und setzen ausgewählte kryptografische Maßnahmen prototypisch um.
• Sie bewerten Ihre Ergebnisse anhand geeigneter Kriterien wie Leistungsfähigkeit, Ressourcenbedarf und Sicherheit und vergleichen verschiedene Lösungsansätze.
• Sie dokumentieren Ihre Ergebnisse und leiten daraus Empfehlungen für die weitere Entwicklung ab.

IHR PROFIL:

• Studium der Elektrotechnik, (Technischen) Informatik oder einer vergleichbaren Fachrichtung
• Gute Programmierkenntnisse, idealerweise in C/C++; Erfahrung in der Embedded-Softwareentwicklung wünschenswert
• Grundkenntnisse in der hardwarenahen Entwicklung, beispielsweise mit FPGA/VHDL oder Mikrocontrollern, von Vorteil
• Erfahrung oder Interesse im Bereich Cybersecurity und Kryptografie von Vorteil
• Interesse an digitalen Kommunikationsschnittstellen und hardwarenaher Entwicklung
• Selbstständige, strukturierte und analytische Arbeitsweise sowie Freude daran, sich in komplexe technische Themen einzuarbeiten

Kontakt: Sarah Disch