Robert Brandl
Embedded Software · High-Tech · OPC UA | Principal Engineer · Team Lead · Mentor · Troubleshooter
Experience
Team Lead; Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
Industrielle Kommunikation | Proof of Concept: Controller-zu-Controller-Kommunikation mit OPC UA FX
Proof of Concept 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 Linux Debian 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, die Erstellung von Beispielanwendungen, umfassende Dokumentation sowie Kunden-Support.
Project Manager; Team Lead; Software Developer
Anbieter von KI-gestützten Lösungen zur optischen Detektion, Identifikation und Verfolgung autonomer Systeme
Autonome Systeme | Verbesserung der Zielerkennung für autonome Systeme
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.
Team Lead; Software Developer
Anbieter von Sensoren und Aktoren für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
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-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.
Product Owner; Team Lead; Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
Industrielle Virtualisierung | Virtuelle SPS (vPLC) – Echtzeitfähige Industriesteuerung für Edge & Cloud-Umgebungen
Erstellung und kontinuierliche Verbesserung einer virtuellen SPS (vPLC) für Industrial-Edge-Plattformen. Dazu gehörten die Evaluierung von Virtualisierungsansätzen sowie die Entwicklung einer Cross-Toolchain (Windows-/Linux-basiert) und entsprechender Entwicklungsumgebungen. Es wurde ein emulierter RTOS-Layer virtualisiert und die SPS-Firmware (inkl. Netzwerk-, Speicher- und Ethernet-Treiber) portiert und angepasst. Die Lösung wurde in CI/CD-Pipelines integriert und über mehrere Phasen hinweg hinsichtlich Build-Prozess, Performance, Stabilität und Determinismus (u.a. Jitter, Laufzeit, Speicherverbrauch, Codequalität) iterativ optimiert. Darüber hinaus erfolgte die Implementierung von Produktschutzmaßnahmen und Post-Mortem-Analysefunktionen (z. B. Core Dumps), die Entwicklung automatisierter Tests, die Erweiterung der Testabdeckung (u. a. PN-I/O, Safety, OPC UA), das Firmware-Hardening sowie eine 64-Bit-Portierung der virtuellen SPS. Abschließend erfolgte ein umfassender Know-How-Transfer welcher die Dokumentation aller relevanten Prozesse und Erkenntnisse sowie Schulungen zur Einarbeitung weiterer Entwickler und Tester umfasste.
Team Lead; Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
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 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.
Consultant
Fertigung eines Automobilherstellers
Industrie 4.0 | Konzeption eines OPC UA-Gateways zur Standardisierung der Shopfloor-Kommunikation zwischen OT und IT in der Fertigung
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.
Team Lead; Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
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.
Projekt Management; Software Developer
Unternehmen im Bereich Laserschutzausrüstung
Expertensystem | Datenbankapplikation zur Entwicklung von Laserschutz-Sonderbrillen
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.
Team Lead; Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
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.
Software Developer
Anbieter von Industriesteuerungen für die industrielle Fertigung und digitale Transformation
Industrielle Steuerung | Hochverfügbare und fehlersichere speicherprogrammierbare Steuerung (SPS H/F)
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.
Selbständiger Softwareentwickler
Beratung und Entwicklung R.Brandl
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.
Softwareentwickler & Projektleiter für Prüf- und Qualitätssicherungssysteme
PAMEC PAPP GmbH
Softwareentwickler und Projektleiter für kundenspezifische Sonderanlagen in den Bereichen Mess- und Prüfmittelbau und Automatisierungstechnik. Zusätzlich tätig in Vertriebsunterstützung, interner Applikationsentwicklung sowie im Aufbau und der Betreuung der Unternehmens-IT.
Selbstständiger Computerspieleentwickler
Selbstständig
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.
Summary
Über 30 Jahre Erfahrung in der Softwareentwicklung, Projekt- und Teamsteuerung mit Schwerpunkt auf Technische Informatik, Embedded Systems und industrieller Kommunikation.
Fachliche Schwerpunkte:
- Erstellung von Firmware-Simulationen, virtuelle Systeme, digitale Zwillinge
- Erstellung und Zertifizierung von Gerätetreibern
- OPC UA-Integration und Konformitätsprüfung
- Industriekommunikation (OPC UA, PROFINET, PROFIBUS, Ethernet-TSN)
- Embedded- und hardwarenahe Softwareentwicklung, Echtzeitsysteme
- Softwaretests und Optimierung für Echtzeitbetrieb
- Analyse und Entwicklung von Workarounds bei Hardwarefehlern
- IT-Sicherheit und Systemhärtung
- Anpassung und Erweiterung von Entwicklungsumgebungen
- Compiler- und Binärcode-Instrumentierung
Branchenübergreifender Erfahrungsüberblick (Auszug):
• Automatisierungstechnik, Antriebstechnik
- Erfahrung: Seit 1993 viele Projekte für führende Anbieter von Automatisierungslösungen. Entwicklung, Optimierung und Qualitätssicherung von Firmware, Produktfeatures und -varianten für physische, simulierte, virtuelle sowie hochverfügbare und fehlersichere SPS.
- Schwerpunkte: Embedded Systems, Firmware-Entwicklung, Performance-Optimierung, Testautomatisierung, Toolchain-Entwicklung, Digitale Zwillinge, Co-Simulationen, Feldbusse, Industrial Ethernet, Produktschutz, Software-Hardening, Software Protection, Licensing Protection, Crisis-Driven Development (CDD), Embedded Realtime PKI, OPC UA.
- Erwähnenswert: Kunde konnte mit unserer Unterstützung die erste virtuelle SPS vorstellen.
• Industrielle Kommunikation
- Erfahrung: Über zehn Jahre Entwicklung von Produktfeatures für industrielle Kommunikation bei Controllern, Devices, Sensoren und Aktoren.
- Schwerpunkte: PROFINET, PROFIBUS, OPC UA, TSN (Time-Sensitive Networking), Industrial Communication Security (ICS), Echtzeitkommunikation, Netzwerkprotokolle, Testautomatisierung, Treiberentwicklung, Systemintegration, Diagnose und Monitoring.
• Objektschutz (kritische Infrastrukturen)
- Erfahrung: Optimierung von Softwarefunktionen zur Erkennung autonomer Flugobjekte (UAV) und Zielerfassung für Sicherheitslösungen.
- Schwerpunkte: Computer Vision, Objekterkennung und -tracking, Sensorevaluierung, Simulationsumgebungen (Unreal Engine, AirSim).
- Erwähnenswert: Entwicklung einer Simulationsumgebung zur Durchführung simulationsbasierter Tests.
• Verteidigungsindustrie
- Erfahrung: Embedded-Entwicklung für Echtzeit-Messsysteme.
- Schwerpunkte: Bare-Metal-Entwicklung, Embedded Systems, High-Speed-Signalverarbeitung mit minimaler Latenz.
- Erwähnenswert: Einsatz einer Zero-Defect-Strategie zur Fehlervermeidung.
• Chipentwicklung
- Erfahrung: Verifikation und Validierung von ASICs inklusive Entwicklung und Durchführung von Tests in Simulationsumgebungen.
- Schwerpunkte: ASIC-Verifikation, Bare-Metal-Entwicklung für Bootloader, PCI-Schnittstellen, Speicher-Controller, PCI.
Engineering Stack (Auszug):
- C, C++, Assembler (IA-32, x86-64, AArch64 ...), C#, .Net, Python
- Bootloader, Firmwareloader
- Linux-Treiber, Windows-Treiber (WHCK, HLK, NDIS)
- RTOS, Hypervisor, Yocto Linux, Kernelmodule, eBPF
- USB, SPI, I2C, JTAG, SWD, UART (RS232/485)
- Eclipse CDT, Atmel Studio, GDB, WinDbg, OpenOCD, clang, GCC, MSVC, LLVM, ARM-Toolchains
- Iceoryx, Boost, ACE, EASTL, PCAP (Npcap, WinPcap, libpcap)
- OpenCV, TensorFlow Lite, AI-Upscaling
- OPC UA, Industrial Ethernet (TSN), PROFINET, MQTT
- Embedded Realtime PKI
Languages
Education
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