Betrouwbare en Robuuste Real-Time Cyber-Physical Systemen

Real-Time Cyber-Physical Systems (RT-CPS) zijn onmisbaar in onze samenleving, van medische apparatuur tot autonome voertuigen. De betrouwbaarheid en robuustheid van deze systemen zijn echter cruciaal, fouten kunnen immers grote gevolgen hebben.
Dit project beoogt de betrouwbaarheid van RT-CPS te vergroten door middel van een modulaire hardware-architectuur en geavanceerde validatie- en verificatiemethoden (V&V). In samenwerking met praktijkpartners, waaronder het Wilhelmina Kinderziekenhuis, wordt een proof-of-concept demonstrator ontwikkeld in een praktijkgerichte casus.
De modulaire hardware-architectuur maakt RT-CPS flexibeler, toekomstbestendig en breed toepasbaar. De geavanceerde V&V-methoden borgen de betrouwbaarheid van de systemen en helpen MKB-bedrijven bij de ontwikkeling van hun eigen RT-CPS-applicaties.
Naast de directe voordelen voor de betrokken partners, draagt dit project bij aan een bredere maatschappelijke impact. De verhoogde betrouwbaarheid van RT-CPS kan leiden tot verbeterde veiligheid en efficiëntie in diverse sectoren.
Een krachtige samenwerking tussen kennisinstituten, praktijkpartners en het MKB is de sleutel tot succes. Dit project bundelt expertise en praktijkkennis om Nederland een leidende positie te laten innemen op het gebied van betrouwbare RT-CPS. In dit 1-jarig verkennend project zal de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen samenwerken met Gemini Embedded Technology, Wilhelmina Kinderziekenhuis, het grootbedrijf Capgemini en de Universiteit Utrecht.

Eindrapportage

me Cyber-Physical Systems (RT-CPS) vormen de ruggengraat van kritieke infrastructuur: van medische apparatuur tot autonome voertuigen. Het KIEM HighTech project richtte zich op het vergroten van de betrouwbaarheid van deze systemen, specifiek gericht op Nederlandse MKB-bedrijven die worstelen met adequate testmethoden.

Het project beantwoordde de vraag "Hoe kan de betrouwbaarheid van RT-CPS worden vergroot?" via twee werkpakketten: ontwikkeling van een modulaire hardware-architectuur en toepassing van systematische validatie- en verificatiemethoden.

De belangrijkste resultaten zijn:
- Modulaire architectuur: Bewezen schaalbaarheid van 2 naar 8+ modules met real-time prestaties (<50ms latency)
- V&V-framework: 91% testdekking met geautomatiseerde CI/CD pipeline en Hardware-in-the-Loop testing
- Babyreanimatiepop demonstrator: Werkend prototype voor medische training, gevalideerd door het Wilhelmina Kinderziekenhuis

Het consortium bestond uit HAN (kennisinstelling), Gemini Embedded Technology (MKB), Wilhelmina Kinderziekenhuis (eindgebruiker) en Capgemini (enterprise expertise). Deze multi-stakeholder samenwerking resulteerde in praktisch toepasbare methoden voor de MKB-sector.

De software en hardware ontwerpen worden open-source beschikbaar gesteld na publicatie van wetenschappelijke artikelen. Het WKZ overweegt implementatie in hun trainingscurriculum, en Gemini past de methodologie toe in vervolgprojecten.