Robert Brandl - Embedded-Experte | Softwareentwickler | Technischer Leiter & Mentor | RTOS | Industrielle Kommunikation | OPC UA

Industrielle Kommunikation | Machbarkeitsnachweis: Controller-zu-Controller-Kommunikation mit OPC UA FX

Machbarkeitsnachweis für eine OPC UA FX-basierte Controller-zu-Controller-Kommunikation zwischen virtuellen speicherprogrammierbaren Steuerungen (vPLC) auf einer Industrial-Edge-Plattform. Dazu wurden in zwei Phasen eine virtuelle Testumgebung unter Debian Linux aufgebaut (inkl. VM, vPLC), Shared-Memory-Kommunikation (Realtime-Information-Bus) aktiviert und die RIB-Lösung in eine angepasste Produkt-Firmware (inkl. Shared Memory und Profinet-Unterstützung) integriert sowie in containerisierten Umgebungen (Docker) bereitgestellt. Zusätzlich wurde eine virtuelle Ethernet-Verbindung zur Simulation der Netzwerktopologie entwickelt. Abschließend erfolgten Inbetriebnahme, Funktionstests, Erstellung von Beispielanwendungen, umfassende Dokumentation sowie Kundensupport.

Industrielle Kommunikation | Linux-basiertes Profinet-I/O-Interface-Modul mit Profinet-TSN

Portierung und Inbetriebnahme eines RT-Linux-basierten Profinet-I/O-Interface-Moduls (Interface-Kopfbaugruppe) mit Profinet-TSN. Dafür wurden Yocto-Umgebungen mit 32-Bit-Unterstützung 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.

Embedded-PKI | Dynamische OPC UA GDS-Zertifikatsverwaltung per Web-API

Konzeption, Prototyp und finale Implementierung eines dynamischen Zertifikatmanagements für OPC UA GDS. Entwicklung und Integration einer Web-API im firmwareeigenen Webserver zur asynchronen Generierung von privaten Schlüsseln 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.

Industrielle Kommunikation | OPC UA und Embedded PKI für Industriesteuerungen: Evaluierung, Konzepte, Integration, Weiterentwicklung und Zertifizierung

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.

Digitaler Zwilling | Simulation einer speicherprogrammierbaren Steuerung

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.

Freiberuflicher Softwareentwickler für Embedded Systems mit Schwerpunkt: Entwicklung, Optimierung und Qualitätssicherung hardwarenaher Software für industrielle Anwendungen in Embedded Systems, Industriesteuerungen, Industriekommunikation und Automobiltechnik. Einsatzorte: Fürth, Nürnberg, Erlangen, Bamberg, Karlsruhe.

Gewerblicher Softwareentwickler für Homecomputerspiele

• 1985: Veröffentlichung von „Roboservant“ im Magazin „64'er“ (Markt & Technik) für den Commodore 64 (Co-Autor: T. Schmidt).
• 1986: Veröffentlichung von „Robo's Revenge“ im Magazin „Happy-Computer“ (Markt & Technik), ausgezeichnet als „Listing des Monats“ (Co-Autor: T. Schmidt).
• 1986: Verkauf und kommerzielle Veröffentlichung von „Suicide Voyage“ durch Rainbow Arts (Eurogold Ltd.) für den Commodore 64 (Co-Autor: T. Schmidt).
• 1991: Veröffentlichung der Spiele „The Hammer“ und „Panic Ball“ für Amiga (GoodSoft Verlag, Wolf Software & Design). Später Neuveröffentlichung dieser Spiele sowie von „LadyJ“ in der Retro-Spielesammlung „Retro Classix“ (magnussoft Deutschland GmbH).

Ich war jung, freute mich über die finanziellen Mittel – nebenbei war dies mein Einstieg in die hardwarenahe Softwareentwicklung.