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Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden entwickelt seit vielen Jahren robuste, verlässliche und vielseitige mikromechanische Ultraschallsensoren. Die sogenannten MUTs, Micromachined Ultrasonic Transducers, ermöglichen aufgrund ihrer geringen Größe energiesparende, multifunktionale, umweltfreundliche und äußert kompakte messtechnische Systeme. Auf der digitalen und für Besucher kostenfreien Fachmesse SENSOR+TEST, dem weltweit führenden Forum für Sensorik-, Mess- und Prüftechnik, stellt das Institut vom 4.-6. Mai 2021 seine neuesten Entwicklungen der Öffentlichkeit vor und lädt zum Gespräch ein.

Immer mehr Geräte werden heute mithilfe intelligenter Sensoren über Funk miteinander verbunden. Doch dieses wachsende »Internet der Dinge« verbraucht mehr und mehr Strom. Im Fraunhofer-Leitprojekt ZEPOWEL wurde daher eine Hardware entwickelt, die die Sensoren nicht nur energieeffizient, sondern zu regelrechten Energiesparern macht. Zunächst kommen zwei Sensorknoten zum Einsatz – für die Maschinensteuerung und für die Messung der Luftqualität in der Stadt. Das Fraunhofer IPMS entwickelt dabei die Technologie zum Energy Harvesting und zur Energiespeicherung.

Um Elektronik sicher und zuverlässig einzusetzen, muss man nachvoll-ziehen können, woher sie kommt, was sie macht und wie sie aufgebaut ist. Aktuell gibt es zwar einige technische Lösungen im Sinne einer vertrauenswürdigen Elektronik, aber noch keine durchgängige Methodik zur Vertrauenswürdigkeit, die die komplette Wertschöpfungskette ausreichend einbezieht. Das im März 2021 gestartete Forschungsprojekt »Velektronik« setzt hier an. Das Fraunhofer IPMS beschäftigt sich mit vertrauenswürdigen Fertigungsverfahren.

Gemeinsam mit Globalfoundries Dresden hat ein Verbund aus Fraunhofer-Instituten in Sachsen eine Sensor-Plattform entwickelt, mit der individuell konfigurierbare IoT- und Edge Computing-Lösungen geschaffen werden können. Damit haben nun erstmals auch kleinere und mittelständische Anbieter die Möglichkeit, kostengünstig besonders leistungsfähige, energieeffiziente und hochintegrierte Systeme zu produzieren. Im Gegensatz zur eigenständigen Entwicklung reduzieren sich zeitlicher Aufwand und Entwicklungskosten dafür deutlich.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelt zusammen mit europäischen Partnern eine skalierbare Technologie für Silizium-Qubits für Quantencomputer. Im Projekt QLSI – »Quantum Large-Scale Integration with Silicon« – soll innerhalb von vier Jahren ein 16-Qubit-Chip entwickelt und damit der Grundstein für die industrielle Umsetzung von Halbleiter-Quantenprozessoren in Europa gelegt werden. Die EU fördert das Projekt mit insgesamt 14,6 Millionen Euro.

Die zunehmende Digitalisierung treibt die Anforderungen an elektronische Hardware stetig an. Geschwindigkeit, Leistungsfähigkeit, Miniaturisierung und Energieeffizienz werden zunehmend wichtiger, wenn es darum geht, Anwendungen im Bereich Big Data und Künstlicher Intelligenz (KI) zu ermöglichen. Einen vielversprechenden Lösungsansatz bietet das sogenannte Neuromorphic Computing, bei dem die selbstorganisierende und selbstlernende Natur des Gehirns nachgebildet werden soll. Das Fraunhofer IPMS entwickelt hierfür Materialien und Hardware und stellt seine Entwicklungen vom 15. – 19. Februar 2021 auf dem Technology Unites Global Summit vor.

Die Digitalisierung hält auch im Fahrzeug Einzug: immer mehr Daten von Sensoren, Infotainment- und Sicherheitssystemen müssen im Bordnetz priorisiert und mittels verschiedener Kommunikationsprotokolle übertragen werden. Wichtig dafür ist ein leistungsfähiges Fahrzeugnetzwerk wie Automotive Ethernet, das Vorteile wie Standardisierung, Skalierbarkeit und Unterstützung für IP-Protokolle bietet. Das Fraunhofer IPMS entwickelt dafür plattformunab-hängige IP-Core-Controller mit sehr geringen Latenzen. Auf dem Automotive Ethernet Congress vom 9. – 11. Februar 2021 stellt das Fraunhofer IPMS seine Entwicklungen in einem Workshop mit Live-Demonstration vor.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS bietet innerhalb des europäischen Projekts ASCENT+ Zugang zu seiner Forschungsinfrastruktur und Technologien der Mikro- und Nanoelektronik. ASCENT+ ermöglicht Forschenden und Unternehmen, Hochtechnologien, Geräte und Entwicklungsdienstleistungen führender europäischer Forschungseinrichtungen zu nutzen, die einer Investitionssumme von insgesamt 2,5 Milliarden Euro entsprechen.

Dresden/Erfurt: Das Fraunhofer Clusterprojekt M³Infekt zielt darauf ab, ein Monitoringsystem zu entwickeln, das ein schnelles Eingreifen bei plötzlichen Zustandsverschlechterungen ermöglicht. Das System soll modular, multimodal und mobil sein und kann zum Beispiel bei der Behandlung von Covid-19- Patienten eingesetzt werden. Durch die frühzeitige Einleitung erforderlicher Maßnahmen hilft das System, Krankheitsverläufe abzumildern, die Therapiedauer zu verkürzen und Intensivtherapiestationen flexibel zu nutzen.

Time Sensitive Networking (TSN) ist eine Erweiterung des IEEE-802.1-Standards und zielt darauf ab zuverlässige, deterministische und konvergente Ethernet-Netzwerke zu schaffen. Das Fraunhofer IPMS vervollständigt seine TSN IP-Core- Familie nun mit einem TSN Switch IP-Core und stellt die Neuheit auf der TSN/A Conference vom 7. bis 8. Oktober 2020 vor.