TILPASSEDE DATASYSTEMER

Begrepet tilpassede systemer er en norsk samlebetegnelse på mange engelske begreper, noen med tilhørende norsk oversettelse (real-time/sanntid, embedded/innebygde, dedicated/tilpassede, etc). Systemene er på en eller annen måte spesiallaget ut fra den anvendelsen de skal ha og for å tjene et bestemt formål, i motsetning til generelle datamaskiner. Dessuten er det ofte det utstyret (prosessen/utstyret) som er tilkoblet som gir de strengeste kravene til systemet i form av feks responstider.

Tilpassede datasystemer omfatter teori, metoder og teknikker for konstruksjon, analyse og bruk av spesialkonstruerte datasystemer. Dessuten inngår de verktøy og komponenter som brukes for å lage slike systemer. Kravene til systemene gis ofte av dynamikk, utstrekning av det tilkoplede utstyr og de metodene som anvendes for regulering og styring.

Fagområdet omfatter alt fra kunnskap om utvikling av sensorer og instrumenter til å måle faktorer som inngår i systemene. Videre må en kunne overføre måleverdiene (signalene) over korte eller lengre avstander, derunder kunne beherske de forstyrrelser som måtte oppstå. Dernest inngår kunnskap om å tilpasse signalene til en form datamaskiner kan anvende.

Konstruksjonsmetodikk og arkitektur både for programvare, kommunikasjon og utstyr (software og hardware), herunder også alle de mulige måter et menneske kan kommunisere med en datamaskin på. Visualisering og kommunikasjon med operatører som overvåker anlegget og tar de endelige avgjørelsene er en viktig del av området. Kommunikasjon med operatørene stiller også strenge krav til grafikk, strukturering og metoder.

Utvikling av datasystemer, konstruksjon av løsninger der systemene inngår dekkes også. Dessuten inngår drift, vedlikehold og testing av systemene i forskjellige typer anlegg. Viktige krav er at løsningene må være robuste overfor det industrielle miljø, samt at sikkerhet og regularitet er optimal både med hensyn på personell, miljø og økonomiske verdier.

Området omfatter bla. utvikling og bruk av datatekniske systemer til innsamling av informasjon (Instrumentering og måleteknikk), samt de systemer som brukes for å behandle denne informasjonen, informasjonsteori, presentasjon for operatører og styring av anlegget. Karakteristisk for disse systemene er at det er anlegget som kontrolleres som gir de strengeste kravene til systemet, og ikke operatøren (sanntid/real-time). Programvare og maskinvare for innebygde systemer (embedded systems) i sensorer, kommunikasjon, bildebehandling, regulatorer og operativsystemer spesielt tilpasset slike anvendelser (sanntids operativsystemer) er også meget sentrale.

Sikkerhet for menneske, materiell og miljø samt EMC (Electro Magnetic Compliance/Elektromagnestisk sameksistens) sentrale tema for mye av det en arbeider med. Som en viktig del av dette inngår støy og jording. Konstruksjon og analyse av sikkerhetssystemer for å få optimal sikkerhet og produksjonsregularitet av løsningene samt design og analyse av arkitekturer for sikkerhetskritiske systemer, bildebehandling, feltbusser og annen kommunikasjon er sentralt.

Presentasjon av informasjon i form av alarmer, beslutningsstøtte og visualisering ved hjelp av moderne teknikker som virtuell virkelighet, storskjermer, multimedia og bærbart utstyr er viktige tema.

Noen sentrale forskningstema er:

Det er utstrakt samarbeide med firma som ABB, Hydro, Elkem og Statoil, samt de som leverer utstyr og tjenester til disse og andre, som for eksempel: Datarespons, Kongsberg Simrad og Siemens.

Vi har universitetsavtaler/samarbeidsavtaler med leverandører av programvare og utstyr for våre anvendelser, bl.a. Prediktor, Wonderware, Rational Software Corp, VenturCom, WindRiver systems og National Instruments.

Vi har også godt samarbeide med nasjonale myndigheter spesielt innenfor sikkerhetsområdet, som Oljedirektoratet, Direktoratet for brann og eksplosjonsvern og Arbeidstilsynet.

Internasjonalt har vi også kontakter med universiteter spesielt i USA og Tyskland, samt organisasjoner som IFAC, TÜV, BIA og HSE.

Innen industriell kommunikasjon og instrumentering ser behovet for høyt kvalifisert personell ut til å være umettelig. Dette skyldes bla. at industrien tar i bruk ny teknologi i et stadig større tempo, for å kunne konkurrere på verdensmarkedet. Her må vi bidra med kompetanse utviklet gjennom spenstige forskningsprogrammer.

Da utviklingen går så fort, må en for å kunne ligge i forkant, satse på temaer som i dag kan synes eksotiske, men som om få år kan være vitale for konkurransekraften til norsk industri.

Tilpassede datasystemer er et studium hvor vi utdanner en dataingeniør. Med en dataingeniør mener vi en person som både er utdannet i en fundamental ingeniørdisiplin som kybernetikk og med en grundig utdanning i datafag. Denne kombinasjonen gjør denne ingeniøren i stand til både å skape ideen om et system/produkt, og videre til sette spesifikasjonen (reglene og kravene) til systemet/produktet, og til slutt å konstruere, bygge og drive det datasystemet som løsningen må inneholde for å tilfredsstille spesifikasjonen. Som i alle andre sivilingeniørutdannelser lære man å bruke avanserte dataverktøy i konstruksjonsprosessen, men forskjellen er at vi her også lærer å konstruere og bygge datasystemer til industrielle formål. Til forskjell fra det "rene" datastudiet, som er ganske likt hva angår de grunnleggende datafagene, så fokuserer kybernetikkstudiet på en ingeniørmessig utdanning (anvendt naturvitenskap), hvor målet er utstrakt bruk av matematiske metoder for å kunne styre og regulere verden rundt oss.

I avanserte industrielle produkter har man innebygget spesialkonstruerte datasystemer. Vi kan nevne eksempler som musikkanlegg, biler, mobiltelefoner som vi omgir oss med daglig. I mere profesjonelle sammenhenger kan vi ha klima-anlegg for regulering av temperatur, fuktighet og luftutskifting, låsesystemer for bygninger, overvåkningssystemer, eller styring og overvåkning av produksjonsutstyr og produktkvalitet. I medisinsk sammenheng finner vi stadig opp nye instrumenter til å måle på kroppen vår, eller proteseroboter som kunstige lemmer, eller roboter som fjernstyres av kirurger.

Ytterlighetene for størrelsen på slike datasystemer spenner fra, en bitte liten mikroprosessor til å utføre en enkel styrings- og overvåkingsoppgave og som kan omfatte 20-30 linjer med programkode, til produksjonsdelen av en oljeplattform med 30.000 måle- og styresignaler og 250 datamaskiner av ulik størrelse som er koblet sammen i datanettverk.