Herzlich Willkommen in meinem Atelier

Hier im Mechatronik Software Atelier entstehen aus Ideen Produkte. Ich biete über 35 Jahre Erfahrung mit Konzeption und Entwicklung von Hardware, Firmware, Software, IPs, Schnittstellen, Betriebssystemen, Netzwerk und Anwendungen, Geräten und Maschinen. Als praktischer Informatiker war ich in unterschiedlichsten Unternehmen beteiligt an vielen Neuentwicklungen, Planungen, Projekten, Durchführungen, mit unabhängigen Consulting Leistungen und Gewerken beauftragt, meist als Team-Player, als Ein-Mann-Team, als unabhängiger Problemlöser, Ästhet und Kunsthandwerker.

Meine Domäne sind hochverfügbare Echtzeit Embedded Systeme mit Mikrokontrollern und FPGAs. Mein Herz schlägt für zivile Weltraumfahrt, Aeromotive, Maker und CNC Maschinen, Kommunikation, Musik und Instrumente, Surround Sound, 3D Video, MEMS, passive Ortung, Sensoren, LED, Laser, HF Direktsynthese, Motor Steuerungen, Power Transfer, Batterie Management und andere interessante Techniken. Ich bin vielseitig interessiert und entwickle Software, Firmware, VHDL-IPs, Hardware, Elektronik, OEM Komponenten, mechatronische Systeme und komplette Geräte aller Art, elektronisch ausgestatteter Edelmetall Schmuck und zum Schutz vor Radar, Funk und Mikrowellen.
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Was ich nicht leiden kann: Rüstungs-, Datensammel- oder Überwachungsprojekte!

Hier finden Sie meine laufenden Eigenprojekte und meine Gedanken zum Universum.


Diese Dienstleistungen biete ich freiberuflich an

Hardwarenahe Realtime Embedded Firmware und FPGA Entwicklung

Prozessorentwicklung, SOC/DSP Echtzeit Firmware, Assembler Optimierung, Ansi-C, C++, Parallel Processing, FPGA Entwicklung, VHDL, Verilog, Microcode, Statemachines, Pipelining, Parallel Threads, Softcore Prozessoren, Netzwerk Layer 0 bis 7 Protokoll Stacks, Hardware Switching, IO-Treiber, virtuelle Treiber, Schnittstellen, Embedded Betriebssysteme, Blackbox APIs, Runtime Engines, Implementierungen nach RFC/ISO/IEC/EN/DIN Normen, Safety Design und Anwendungen, Verschlüsselung, Kompression, Konversion, Transposing, Audio, Video, Streaming, Stream-Mixing, Regelungsprozesse, HMI Design, Mensch-Maschine Schnittstelle, Robotik Steuerung, (Nach-)Dokumentation, Code Review Analyse, Laufzeitoptimierung, Soft to Hardware Rebasing Optimierung, System Reengineering, integrierte Webserver Apps und Services, alternative Verfahren abhörsicherer Kommunikation mit Einmalkeys und Blowup-Shrinkdown Methoden, regelbasierter Schutz von Leased Lines und Internet Bandbreite, Produktschutz für Design und Daten, mehrfach inhärente Safety Konzepte, mCluster® Support und Entwicklung.

Allgemeine Software Entwicklung und verteilte Anwendungen

Applikationen, Cluster, Server, Middleware, Endpoint Software. Netzwerk-, Internet-, Link-basierte, zentrale, verteilte, clustered, pipelined und parallel Anwendungen, Treiberentwicklung.

Programmiersprachen: div. Assembler, Ada, Basic, C++, C#, ANSI-C, Cobol, Forth, Fortran, HTML, CSS, Java, Javascript, Pascal, Pearl, Perl, Python, Shell Script, Tcl/Tk, VersEpos, VHDL, Verilog, bzw. deren Portierung auf andere Sprachen und Dialekte (durchgestrichene: Portierung auf Anfrage).

Betriebssysteme: Linux, embedded Linux, proprietäre und freie Betriebssysteme (ChibiOS, Ecos, FreeRTOS, µC/OS II, NetBSD, FreeBSD, u.a.) für viele Prozessoren.

Echtzeit Datenverarbeitung und -visualisierung, Streaming, Trading, Fertigungslinien, verteilte Echtzeit Systeme, QR/Barcode-Sticker bzw. RFID/NFC-Tag basiertes Ticketing, Passagierabfertigung, Maut-Systeme, mobile Systeme im Schwarm, vernetzte passive und aktive Ortungstechnik, Ortungsschutztechniken, überwachte Sensor und Energie Netze, dezentrales Strom-Trading Konzept am Einspeise/Abnahme-Endpunkt, usw.

Entwicklungsverfahren nach Scrum, Agile, V-Modell, Topdown-Bottomup, UML2, OOD und andere. In den Bereichen Konzeption, HMI Design, Entwurf und Spezifikation, Redundanz, Verfügbarkeit, Laufzeit, System- und Datenflußanalyse, Rekonzeption, Reengineering, Schnittstellen, Statemachines, Datensatzzugriff vs. Schlüssel (pl.) vs. Berechtigung vs. Freigabe vs. Priorität vs. Entrypoint vs. Hierarchie Model, Code Optimierung, Portierung, Review, ISO, IEC, EN, ASIL-D, SIL/HIL Testing.

Mechatronik Hardware Entwicklung, Layout, Prototyping, Kleinserien, Qualitätssicherung ^*

Produktdesign und Entwicklung: Komplettgeräte, Maschinen, OEM-Komponenten, mechatronische Hardware, mechatronische Teil- und Komplett-Systeme, Messgeräte, Kleinroboter, ECU Prototyping, Funktionsschmuck, Elektromotoren, alternative Energien (Peltier, Wireless Energy Harvesting, Solar, Wind), Batteriemanagement, Niederspannungstechnik, Schaltplanerstellung, Leiterplatten Layout, Muster Bestückung, überschaubare Kleinserien (A/B/C Muster), Inbetriebnahme, Montage, Reparatur.

SMD Leiterplatten (ab 1 cm²), Schaltplan, Entflechtung, Fräsen Muster, Bestückung Prototypen und Kleinserien, einseitig, doppelseitig oder verdeckt bestückt, auch vergossene fliegende Verdrahtungen für spezielle Anwendungen. Inbetriebnahme und EMV Auffälligkeiten Analyse und Schaltungskorrektur. Aufbau von automatisierten Testsystemen zur Leiterplatten Qualitätssicherung und automatisierten Parametrisierung mit Kundendaten. Reengineering älterer Schaltungen bei abgekündigten Bauteilen.

Entwurf und 3D-Druck von Kunststoffteilen in ABS, ASA, Iglidur, PA/Nylon, PC, PEEK, PEI, PP, PPSU, PSU, PVDF, TPU, Gießwachs u.a. für Kleinserien aus eigener Werkstatt (auch mit Carbon, Glasfaser verstärkt vorrätig).

Gusskleinteile, Blech Stanz-, Ausklink-, Biege-Bearbeitung, Drehkleinteile, Fräßteile, Schweißteile, Schmiedeteile - für Prototypen bzw. Kleinserien aus eigener Werkstatt (Edelmetalle, Aluminium, Stahl, Titan, Kupfer und Legierungen).

^* Mechanik/Elektronik Entwicklung nur in Kombination mit Soft-/Firmware Entwicklung


[ Mögliche Abrechnungsmodi: prozentuale Umsatz-, Gewinn-Beteiligung, Aktienoptionen, Lizenzmodell, Material-Kompensationsverrechnung oder nach tatsächlichem Zeitaufwand in Stunden. Stundensatz in Euro (€) nur noch auf Anfrage für Arbeiten bei Kunden vor Ort, monatliche Abrechnung. Bis zu 25% Rabatt für Arbeiten, die bei mir in meinem Atelier ausgeführt werden, genereller Barzahlungsrabatt 3.5% ]  Verfügbarkeit direkt per Email anfragen.
Bitte beachten Sie die erfolgte Umstellung des Stundensatzes auf Edelmetalle, 5 Dukaten (57 Goldkronen) pro Tag oder wahlweise per geleistete Stunde 200g Ag, 2.5g Au, 5g Pt, 4g Pd, 2g Rh, 0.2g Os. Auch Ni, Cu, Ti, Al, Fe, Sn, Zn bzw. Legierungen oder anderer materieller Ausgleich (Elektronikbauteile) nach vorheriger Absprache möglich.
Keinerlei Annahme von digitalen Währungen!

Meine Gedanken zum Universum

Es ist vielleicht nicht jedem klar, aber in der Erde nimmt die Schwerkraft immer weiter ab, das Maximum liegt nahe der Oberfläche, denn der Mittelpunkt selbst ist schwerelos, da die allseitig umgebenden Massen hier die Schwerkraft komplett aufheben. Über ein 3D-Integral lässt sich das berechnen. Der schwerelose Bereich eiert dabei um den Mittelpunkt abhängig des Standes von Sonne und Mond und der Tide.

Eine zweite Drehrichtung der Milchstraße, senkrecht zum Wirbel, wurde von der Universität Warschau entdeckt! Die Milchstraße zeigt an gegenüber liegenden Seiten nach oben oder unten gekrümmte Ränder! Der Effekt entsteht durch die Entfernung, d.h. den zeitlichen Abstand, je weiter weg, desto älter die Information zum Standort des Sterns. Anhand der Randbiegung lässt sich diese zweite Drehung berechnen. Dunkle Materie braucht es zur Erklärung dieses Effektes wohl jedenfalls nicht.

Meine Thesen zu schwarzen Löchern:
1. Die Zeit läuft schneller an Oberflächen großer Massen - wie viel schnell ist bisher unklar
2. Es herrscht immer Schwerelosigkeit und Normalzeit im Zentrum eines schwarzen Loches
3. Es besteht quasi aus einem einzelnen Atomkern astronomisch hoher Ordnung im Plasmazustand
4. Dieser Atomkern hat Spin und ist als sich drehende, abgeplattete Kugel bzw. Ellipsoid organisiert
5. Die Ereignishorizont Unsymmetrie und Größe zeigt die Masse, Form und Drehung des Kerns
6. Der Gravitationslinseneffekt des Ereignishorizonts bewirkt eine Kreisbahn massebehafteter Teilchen
7. Der Linseneffekt und die Corioliskraft wirken zusammen auf alle massebehafteten Teilchen inkl. Licht
8. Jedes schwarze Loch kann daher nur Unmengen an spinlosen, masselosen Teilchen emitieren
9. Durch die innere Aktivität verhungert ein schwarzes Loch ohne Massenachschub im Laufe der Äonen
10. Ein weißer Zwerg kann durch Aufnahme von genug Masse zu einem schwarzen Loch werden
11. Das Funktionsprinzip hinter schwarzen Löchern, weißen Zwergen und Neutronensternen ist gleich
12. Die Betrachtung als Singularität ist falsch für kleine Radien im Kern des schwarzen Lochs
13. Neben dem äußeren gibt es einen inneren Ereignishorizont im Kern des schwarzen Lochs,
      sie bilden zusammen eine Hülle (Dicke nur abhängig von der Gesamtmasse) um den Kern,
      dessen Oberfläche damit innerhalb und dessen Zentrum außerhalb dieser Zone liegt
14. Die Grenze des äußeren Ereignishorizont bedeutet, dass für einen stationären Orbit mit diesem
      Abstand zum Zentrum die Lichtgeschwindigkeit nicht mehr ausreicht - an der Grenze des inneren
      Ereignishorizonts wird die Schwerkraft soviel geringer, dass die Kräfte die Lichtgeschwindigkeit
      nicht mehr überschreiten können
15. Der Kern des schwarzen Lochs bleibt örtlich präsent, sonst bliebe auch der Ereignishorizont nicht
      stabil, es sei denn, Zeit und Raum selbst spielten innerhalb der Ereignishorizonthülle keine Rolle
      und der innere und der äußere Ereignishorizont grenzen unter Raumzeitperspektive aneinander,
      d.h. das Innere der Ereignishorizonthülle befindet sich nicht in dieser Raumzeit, sondern bildet
      ein ganz eigenes Universum mit anderen Regeln

Fazit: Das Auge im schwarzen Loch löst den Widerspruch zur Relativitätstheorie und führt punktuelle Singularität und mikroskopische schwarze Löcher ad absurdum. Im Zentrum verformen sich inkompressible Nukleonen zu 100% Raumfüllung, bilden Multi-Quark Hadronen aus (bzw. ein Quark-Gluonen-Plasma), sozusagen ein Super-Hadron als Kern, dessen Oberfläche durch Schwerkraft und riesigen Spin die Grenzen der Physik auslotet. Durch die hohe Schwerkraft an der Oberfläche ist der Druck auf die Quarks und Gluonen im Inneren immens und die Temperatur extrem - und das schon seit der Supernova, die ja auch den Drehimpuls der Sonnenmasse bereits drastisch erhöhte bei der Implosion - so dass im Plasma die Teilchen ihren eigenen inneren Zusammenhalt selbst verlieren könnten und m zu E mutiert? Explodiert dann das schwarze Loch oder haben wir damit den Strahler gefunden, der mit masselosen, (nahezu) spinlosen Teilchen den Äther füllt und den Raum selbst erst erzeugt?

Sozusagen ein Auge Gottes, das nur noch Photonen mit einer Schwingungsfrequenz (nahe) 0 aussenden kann, die dadurch kaum mehr noch einem Quanteneffekt unterliegen, aufgrund des niedrigen Schwingungsspins, was sie aber in die Lage versetzt, die Ereignishorizonthülle von innen nach außen zu überwinden.

Besondere Photonen mit Wellenlängen von λ/2 > D_{Ereignishorizont} (Hawking Strahlung).

Für ein ganz kleines schwarzes Loch (D = 1.6km), müßte diese Wellenlänge bereits über 3.2km betragen, d.h. für v==c erhält man f <= 100kHz. Den Gesang von schwarzen Löchern, die Hawking Strahlung, nachzuweisen oder zu messen, könnte demnach durchaus möglich sein und dazu sogar auch hörbar gemacht werden! Aber ob v==c gelten muss, wage ich zu bezweifeln, da das Masseäquivalent extrem langsam schwingender Photonen auch extrem niedrig wäre.

Moral: Der Widerspruch zwischen Relativitätstheorie und Quantenmechanik reduziert sich für mich auf eine einfach korrigierbare Sichtweise in der Quantenmechanik bzgl. Spin (Schwingung) und Masseäquivalent in einem rotierenden System. Die Rotverschiebung könnte alternativ auch mit langwelliger werdender Hawking Strahlung zu tun haben (stetiger Massezuwachs der schwarzen Löcher), falls diese Strahlung den Raum bestimmt. Statt einem Großen Attraktor läge dann ein Großer Pusher, oder auch deren viele "Raumausweiter", in der genau entgegen gesetzten Richtung. Die Rotverschiebung wäre damit eine Eigenschaft des sich stetig verändernden Raumes und kein Geschwindigkeitsindiz sichtbarer Materie. Über diese vielen verschiedenen Rotverschiebungen ließen sich Raumveränderungen über die Zeit richtungsabhängig katalogisieren und unsichtbare schwarze Löcher finden. Hat bisher auch jemand mal nach einer Blauverschiebung gesucht, die beweisen könnte, dass sich der Raum auch wieder verkleinern kann bei Masseverlust eines schwarzen Lochs? Geschwindigkeiten werden nun mal ziemlich relativ, wenn sich der Raum selbst verändern kann.

Auch wäre die Urknallthese zu überarbeiten, denn zum Ausgangspunkt t₀ hätte
a) ein einzelnes explodierendes Schwarzes Loch bereits vorher einen Umgebungsraum mit Zeitkontinuum gehabt,
b) nur reine, nicht materielle Energie ohne jeden Raum und Zeit sein können, bis zu dem Zeitpunkt t₁ zu dem sich die erste Materie ausbildete, die das Raum-Zeit-Feld erschafft. Fragt sich nur woher soviel Energie hätte stammen können?
These b) hat noch den zweiten Nachteil zu erklären, wie diese ursprüngliche Energie einen Drehimpuls enthalten konnte, der die Ausbildung von Materie gegenüber Anti-Materie bevorzugte. These a) kennt dieses Problem nicht, da ein schwarzes Loch immer bei seiner Entstehung einen immensen Drehimpuls mitbekommt.

Leider wird man heutzutage sofort ausgeschlossen von der Wissenschaft, wenn man nicht an DEN URKNALL glaubt ;)
Aber m.E. hat das mehr mit der Denkweise zu Dampfmaschine und Explosionsmotor in den Köpfen zu tun. Da fällt mir doch auch noch der Begriff Knalltüten ein - wo soll sich denn der Auspuff im Universum befinden?... :D

Musikalische Betrachtung: Ein schwarzes Loch, bzw. dessen äußerer Ereignishorizont, wäre demnach das Äquivalent eines gigantischen Tiefpaßfilters, dessen untere Grenzfrequenz (Ausdehnung der Größe durch weitere Masseaufnahme) immer weiter absinkt. Die noch abgestrahlten Töne werden dadurch immer tiefer, hallen immer weiter und vergrößern dabei den Schallraum, den die hohen Töne (das Licht, das wir sehen können) durchqueren.

Das Filter ist nicht gleichförmig, die Drehachse des schwarzen Lochs bedingt je eine Schwachstelle an den Polen, so dass dort Bursts von Teilchen entkommen können bei kleinen schwarzen Löchern. Bei Neutronensternen und weißen Zwergen reicht die Drehung oder die Masse nicht aus, um einen richtigen Ereignishorizont zu erzeugen. Es müßte demnach aber verdichtete Sterne geben, die als Bandpassfilter fungieren, so dass nur mehr die höchstenergetischen Teilchen entfleuchen aber kein sichtbares Licht oder Infrarot. Wie schmal ist diese Grenze? Gibt es auch reine UV- oder Gamma-Strahler darunter? Zumindest wissen wir bereits, dass der Ereignishorizont auch zyklisch durchbrochen werden kann vom inneren Aufschaukeln der Teilchen und Energien.

Die Form dieser tiefstfrequenten Wellen wäre interessant zu erkennen - ob es stehende Wellen sind, die in sich geschlossen sind? Jedenfalls kann ein Photon, sollte es eine Mindestenergie (Quantum) für dessen Energie geben, unterhalb dieses Quantums nur existieren, wenn es eine höhere Geschwindigkeit als c erreicht, um das Quantum zu erfüllen. Interessanter finde ich allerdings die Frage, was im Photon die Drehung bewirkt, die den Energietransport ermöglicht und die Frequenz bestimmt. Ich vermute, ein einzelnes Photon besteht eigentlich aus 2 Komponenten, die sich umeinander drehen. Wahrscheinlich ist eines dieser beiden Teile in dem Ereignishorizont des Schwarzen Lochs gefangen (das Masseäquivalent des Photons) und der andere Teil kann einen Kreis außerhalb des Schwarzen Lochs beschreiben, aufgrund der langen Wellenlänge gegen ∞.

Wäre das die Erklärung für die stehenden "Wellen", die wir suchen, die das Informationsparadoxon von Hawking lösen? Unmengen davon würden erst den Raum erzeugen, den man sich dann als diskrete Menge mit eher kommunikativer Natur zur Interaktion vorstellen kann. Eine Art fluktuierendes Netzwerk mit Löchern, wie es z.B. die Menge der Floating Point Zahlen in einem Computer sind, aber nicht statisch wie diese, sondern dynamisch sich wabernd immerzu verändernd. Mit jeder Umkreisung auf anderer Bahn ziehend, aufgrund der schnellen Drehung des Schwarzen Lochs, in dem der ihm eigene Gegenpart festhängt? ;-)

Fazit:
Ein besseres Verständnis darüber wie Licht gleichzeitig als Quant und Welle funktionieren kann, ist der Schlüssel zu einem besseren Verständnis der Struktur des Raumes an sich, wie Raum entsteht, sich vergrößern oder verkleinern kann. Aber bisher weiß man noch nicht einmal, wie Licht eigentlich schwingt und sich dabei fort bewegt und das immer genau mit Lichtgeschwindigkeit? Licht scheint ja ein echtes Perpetuum Mobile zu sein... ein echter Sonderfall! Wegen der Lichtmauer und des angeblich einher gehenden Zeitstillstands bei Lichtgeschwindigkeit!? Aber, wie kann es dann überhaupt noch schwingen? Ja, das ist noch ein viel mehr versprechenderes Thema für die Forschung, als es jeder Fusionsreaktor oder Linearbeschleuniger je sein kann! Und so viel preiswerter in der Förderung! ;)

Und wer jetzt noch glaubt, dass die Hubble-Konstante in jede Richtung gleich sein muss, hat meine Ausführungen hier wohl so ganz und garnicht verstanden! :-)


Kommen wir nun zur Teilchenphysik. Ein kleines Kind holt eine Packung Legosteine aus dem Gefrierschrank. Mit einem Hammer haut es genau von oben zielend alle 100 Steine kaputt, vermisst jeweils die Bruchstücke der Steine und wie weit sie fliegen. Es stellt eine statistische Häufung bei den Bruchstücken fest. Daraus erstellt es ein Modell, aus was für Bruchstücken ein Legostein besteht und sieht sich dem Geheimnis des Universums auf der Spur. Es kennt nun die Zerfallsprodukte des Legosteins, wenn man genau von oben draufschlägt. Um mehr zu erfahren, wiederholt es den Versuch mit einer neuen Packung gleicher Legosteine aber nun mit 60 Grad Auftreffwinkel des Hammers. Dann probiert es dasselbe mit Legosteinen von anderen Farben und Größen... und dann mit anderen Hämmern... und wiederholt alles noch einmal mit noch genauerer Vermessung...

Und nun ersetzen Sie bitte das Wort "Legostein" durch "Atom", das Wort "Hammer" durch "Beschleuniger". Hicks, wir wissen heute immer noch nicht, aus was ein Atom wirklich besteht, wir kennen nur die nachweisbaren Zerfallsprodukte (die nicht nachweisbaren nicht!). Ein Schelm, wer da an einen Umkehrschluß glaubt! Wir können nämlich immer noch keine Atome aus ihren Zerfallsprodukten oder aus Energie formen (m=E/c² ?). Aber das ist sicher alles nur mit alternativen Energien betrieben, oder?

Destruktive Verfahren erzeugen keine konstruktiven Lösungen... und Waffen schaffen keinen Frieden. Es kommt daher nicht von ungefähr, dass ich Teilchenphysiker mit Kleinkindern vergleiche, die über die Kaputtmachphase nie hinaus gekommen sind. Aber vielleicht tue ich den Kernfusions Kleinkindern damit ja unrecht. :)

Zur Zeit arbeite ich nebenher an einer nicht-quantitativen Lösung des Multikörper Problems der Gravitation für balancierte Systeme. Richard Feynman hatte ja einen interessanten und besonderen Ansatz zum geometrischen Beweis der elliptischen Planetenbahnen (anders als bei Isaac Newton), der mich auf eine Idee brachte. Allerdings ist da eine Diskrepanz ersichtlich. Das formulierte Gravitationsgesetz für 2 Massen drückt Symmetrie aus, jedoch ist noch kein Beweis für die Gültigkeit der Symmetrie vorgelegt worden. Daher betrachte ich diese geometrischen Beweise von Newton und Feynman als Symptombeweise für den Fall M₁ << M₂, der durch die vermessende Beobachtung bestätigt wurde, als eine quantitative Näherung, aber nicht als das qualitativ allgemeingültige Ursachengesetz der Gravitation, das neben Multi-Körper Szenarien auch die Lagrange Punkte mit erklärt.

Meine Arbeit sehe ich im Zusammenhang mit dem 3-Körper Problem Erde - Mond - Sonne und deren Lagrange Räume. Siehe dazu auch die These Mondbahnkorrektur in der Vergangenheit. Die Alten wußten wohl viel mehr, als wir uns, nach dem Rückfall in die Barbarei bis heute erst wieder erarbeiten konnten.