Embedded Software Expert · Developer · Technical Lead | RTOS · Industrial Communication · OPC UA

Langjährige Entwicklungs- und Integrationsarbeiten rund um PROFINET- und TSN-Technologien in industriellen Softwarestacks. Neben der Implementierung neuer Ethernet-Interface-Varianten unter Linux und Windows – darunter Standard-NICs via NPCAP, LibPCAP, AFPACKET, XDP sowie spezifische Hardware wie Intel i210/i226 und TI AM57xx/AM65xx – wurden Testumgebungen aufgebaut, unter anderem durch Entwicklung einer GoogleTest-basierten Testapplikation (von Architektur über PoC und MVP bis zur Produktivsetzung und laufenden Betreuung). Zur Testautomatisierung wurde eine C#-basierte verteilte Testumgebung mit integriertem Scheduling umgesetzt. Weitere Aufgaben umfassten die Inbetriebnahme verschiedenster Embedded Devices (inkl. OS-Anpassung, Treiber- und Firmwareintegration), Erstellung von Komponenten- und Unittests, Entwicklung eigener Cross-Toolchains, ein Windows-Tool für Shared-Memory-Datentransfer, umfassende Jitter-, Performance- und Latenzanalysen (u. a. mit Iceoryx-Optimierung), sowie die Umsetzung und Pflege von Build-Pipelines (Azure DevOps). Darüber hinaus erfolgten die Zertifizierung von Windows-Treibern (WHCP/WHLK) und ein Proof of Concept für einen TSN-Sniffer auf TI AM65xx.

Portierung und Inbetriebnahme eines RT-Linux-basierten PROFINET-I/O-Interface-Moduls (Interface-Kopfbaugruppe) mit PROFINET-TSN. Dafür wurden Yocto-Umgebungen mit 32-Bit-Support sowie Cross-Compiler-Toolchains unter Windows und Linux erstellt. Zudem wurden bootfähige RT-Linux-Images erstellt und eine GDB-basierte Debug-Umgebung eingerichtet. Der PROFINET-Softwarestack (EPS) wurde auf die Zielhardware (TI AM64x) portiert und in Betrieb genommen. Dabei erfolgten U-Boot-Anpassungen und ein TFTP-Boot zur Prototyp-Inbetriebnahme. Kernel-Parameter wurden für Echtzeitbetrieb optimiert. Zusätzlich wurden der Build-Prozess mittels Yocto, KAS und CI/CD automatisiert sowie die Build-Umgebung, Skripte und Dokumentation kontinuierlich gepflegt.

Langzeitprojekt zur Entwicklung einer simulierten SPS-Firmware unter Windows zur Erstellung simulationsbasierter digitaler Zwillinge. Umsetzung eines POSIX to Windows Wrappers (P2W), Emulation eines Bare-Metal-RTOS und Aufbau eines deterministischen Multi-Core-Schedulings.
Zu den Schwerpunkten gehörten die Integration von Motion-Control, Snapshot- und Tracing-Funktionen, kontinuierliche Optimierung des simulierten Echtzeitverhaltens, Codequalität, Speicher- und Laufzeitperformance sowie Produktschutz.
In späteren Phasen wurde der P2W-Wrapper durch eine RTOS Emulation ersetzt, die SPS-Firmware inkl. Kommunikation portiert und neue Komponenten wie ein virtueller Netzwerk-Switch mit Npcap, skalierbare Zeitsteuerung, Feature-Konfiguration und Frontpanel-Simulation integriert.
Begleitend: Docker-Machbarkeitsstudie, Windows-Treiberzertifizierung (WHQL/HLK), OpenSSL-Integration, VS-Plugin-Entwicklung, Co-Simulationsverbesserungen sowie automatisierte Tests in CI-Umgebung.

Analyse und Verbesserung der Zielerkennung in einer Software für autonome Systeme. Aufbau einer realitätsnahen Simulationsumgebung mit Unreal Engine und AirSim unter Einbindung eigener 3D-Modelle und Landschaften. Implementierung verbesserter Tracking-Methoden, Evaluierung KI-gestützter Trackingverfahren, Durchführung präziser Kamerakalibrierung sowie In-Haus- und Vor-Ort-Testflüge zur Validierung der Erkennungsreichweite und Integration der Algorithmen in das Gesamtsystem.

Entwicklung, Integration und Zertifizierung von OPC UA Server-/Client-Funktionalitäten für speicherprogrammierbare Steuerungen. Umsetzung eines dynamischen Echtzeit-Speichermanagements mit minimaler Fragmentierung, Benutzer- und Rollenverwaltung, PKI-basiertem Zertifikatsmanagement sowie asynchroner Private-Key-Erzeugung.
Implementierung von Binär-Parsern für OPC UA Informationsmodelle und Alarms & Conditions, Evaluierung und Integration des OPC UA HPC SDK (vs. ANSI C SDK), sowie Vorbereitung und Durchführung der OPC UA Konformitätszertifizierung (inkl. CTT-Testautomatisierung).
Konzeption und Umsetzung einer GDS-Integration mit Embedded PKI (inkl. Downgradable Locks) in enger Abstimmung mit dem SDK-Hersteller. Zusätzlich: Evaluierung von OPC UA PubSub, kontinuierliche Optimierungen, Fehlerbehebung und Qualitätssicherung.

Integration der OpenSSL-Bibliothek Version 3.x in eine SPS-Firmware zur Reduzierung von Angriffsflächen (ASR). Durchführung der Hochrüstung unter hohem Zeitdruck mit Fokus auf sichere und stabile Integration. Dazu zählten die Anpassung der Firmware, Planung und Durchführung von Regressionstests, Implementierung eines neuen, verbesserten PRNG, umfassendes Debugging, Code-Reviews sowie die finale Inbetriebnahme und Dokumentation – alles im Hinblick auf eine zeitnahe Release-Freigabe.

Konzeption, Prototyp und finale Implementierung eines dynamischen Zertifikatmanagements für OPC UA GDS. Entwicklung und Integration einer Web-API im Firmware eigenen Webserver zur asynchronen Private-Key-Generierung und Verwaltung von TrustLists sowie CSRs. Die Lösung wurde an die dynamische OPC UA GDS-Zertifikatsverwaltung angebunden und in die SPS-Engineering-Umgebung integriert.
Zusätzlich erfolgten ein Update des Web-SDK, die Erweiterung um Diagnosemeldungen und Alarme, sowie die Einbindung in die Engineering-Software. Abschließend wurden Code-Reviews, Tests, Testunterstützung und Dokumentation durchgeführt.

Anforderungsanalyse und Konzepterstellung für ein OPC UA-Gateway, das Maschinen- und Betriebsdaten aus der OT-Ebene erfasst, standardisiert und für IT-Systeme verfügbar macht. Durchführung einer Ist-Analyse unter Berücksichtigung von Sicherheits- und Verfügbarkeitsanforderungen, Konzeption eines Gateways zur Datenerfassung via OPC UA, deren Speicherung und Aufbereitung in einem Manufacturing Enterprise Service Bus (MESB) sowie Bereitstellung an IT-Systeme über eine XML-REST-Schnittstelle unter Sicherstellung der Datenkonsistenz und Systemintegrität.

Weiterentwicklung und Optimierung der Firmware für HMI-Frontklappen-Displays für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) mit Fokus auf Stabilität, Codequalität und Fertigungsprüfung. Dazu gehörten umfangreiches Code-Refactoring (u. a. Entfernung obsoleter Komponenten, Behebung von Compiler-Warnungen, Bibliotheksupdates wie FreeType und miniz), die Implementierung einer Temperaturschalthysterese sowie die Verbesserung der Sensordatenverarbeitung im Rahmen des Temperaturmanagements. Zur Unterstützung der Fertigung wurden I²C-Treiber mit Plug-&-Play-Erkennung erweitert und spezifische Testfunktionen wie Pixelfehlererkennung entwickelt. Zudem wurde die Build-Umgebung auf ein modulares Antmake-Framework.

Erstellung eines regelbasierten Expertensystems als Datenbankapplikation zur Unterstützung der Produktentwicklung von Laserschutz-Sonderbrillen. Dazu gehörten die Anforderungsanalyse und Spezifikation, Entwicklung der Softwarearchitektur, des Datenbank- und GUI-Designs (C#/.NET) sowie Implementierung von Kernfunktionen wie Filterkombinationssuche, grafische Transmissionskurven, Datenqualitätsprüfungen und Audit-Trails für sichere Datenänderungen. Abschließend wurden umfassende Tests durchgeführt sowie Benutzerdokumentation erstellt.

Entwicklung eines Auftragsabwicklungssystems für einen Direktmarketing-Dienstleister zur Unterstützung, Steuerung und Dokumentation von Marketingaktionen für Kunden wie Somfy und Viessmann. Das System bietet Funktionen zur Kunden- und Lieferantenverwaltung, Angebots- und Auftragserfassung, Workflow-Management, Adressreservierung und -bestellung, Fakturierung sowie Erstellung personalisierter Mailings. Zusätzlich wurde eine Schnittstelle zur Anbindung von Produktionsmaschinen implementiert. Die Geschäftslogik wurde in PL/SQL innerhalb einer Oracle 8i/9i-Datenbank umgesetzt. Die Benutzeroberfläche entstand mit Visual C++ 6.0 und Visual Basic 6.0. Das Projekt umfasste weiterhin Anforderungsanalyse, Softwarearchitektur, Datenmodellierung (ER-Modell) sowie die Dokumentation.

Im Rahmen der Entwicklung einer hochverfügbaren und fehlersicheren Automatisierungssteuerung wurde die Firmware einer Industriesteuerung (SPS) auf eine ASIC‑basierte Hardwareplattform portiert und um folgende Kernfunktionen erweitert: redundante Speicherstrukturen mit Konsistenzprüfung, Unterstützung hochverfügbarer dezentraler Peripheriemodule sowie „Konfigurationsänderung im Run (HKIR)“ für hardwareseitige Anpassungen ohne Neustart. Anpassung der TIS‑Module (Status‑Baustein, Watch‑Table, Single‑Step, Force) und die Implementierung fehlersicherer Datenbausteine. Ausführliche Tests gewährleisteten Synchronisation, Datenkonsistenz und unterbrechungsfreien Betrieb im redundanten System.

Entwicklung einer automatisierten Funktionstestsoftware zur Endprüfung von Elektro-Getriebemotoren in der Fertigung. Zwei PCs im Master-Slave-Betrieb kommunizieren über eine serielle Schnittstelle (RS-232) und ermöglichen die parallele Prüfung mehrerer Getriebemotoren. Das System ist modular aufgebaut, sodass weitere Prüfstationen zur Steigerung des Prüfdurchsatzes ergänzt werden können. Zur Messwerterfassung wurden PC-Messkarten (AD RTI 815/817/834) integriert, als Aktor kam ein Kollmorgen-Servomotor zum Einsatz. Alle Messwerte und Fehler werden automatisch erfasst, analysiert und zur Qualitätssicherung an ein AS/400-System übertragen. Die Aufgaben umfassten außerdem die Definition von Prüfkriterien, Fehlermanagement, Systemvalidierung und Dokumentation.