Das Internet der Dinge entwickelt sich stetig weiter: Nicht nur Computer, sondern auch Maschinen, Autos und Haushaltsgeräte sind vernetzt. Problematisch ist es, Geräte verschiedener Hersteller zu verknüpfen. Forscher der Technischen Universität (TU) Kaiserslautern schaffen hier Abhilfe: Sie entwickeln ein nutzerfreundliches Softwaresystem, das Geräte unterschiedlicher Hersteller verbindet. Der Nutzer kann entscheiden, wer Zugriff darauf hat. Das System eignet sich für Unternehmen, private Haushalte, aber auch für Verkehrssysteme und Gebäudetechnik. Auf der Hannover Messe vom 24. bis 28. April stellen sie die Technik am Forschungsstand des Landes Rheinland-Pfalz (Halle 2, Stand B40) vor.
Per Smartphone lässt sich aus der Ferne etwa die Heizung oder das Licht bequem einschalten. Beim Bau eines Autos tauschen Maschinen einer Produktionsanlage Daten aus. Das sind nur zwei Beispiele, die zeigen, dass immer mehr Geräte miteinander vernetzt sind. Das Internet der Dinge, auch „Internet of Things“ (IoT), hat längst Einzug in unseren Alltag gehalten. „Immer mehr Geräte besitzen einen eigenen Netzanschluss und eine IP-Adresse“, sagt Christopher Heinz, Doktorand bei Professor Dr. Christoph Grimm, der an der TU Kaiserslautern den Lehrstuhl für Entwicklung Cyber-Physikalischer Systeme innehat. Die Abkürzung „IP“ steht für Internet Protocol und stellt eine eigene Web-Adresse dar.
In naher Zukunft könnten sich so in vielen Haushalten zum Beispiel der Staubsauger mit der Kaffeemaschine und dem Kühlschrank vernetzen und Daten austauschen. „Bislang müssen die Geräte dazu von ein und demselben Hersteller stammen“, fährt Johannes Kölsch fort, ebenfalls Doktorand am Lehrstuhl. „In der Regel bieten Unternehmen dafür eigene Web-Lösungen an.“
Die beiden Informatiker arbeiten an einem Softwaresystem, das Geräte und Maschinen verschiedener Produzenten vernetzen sollen. „Unsere Technik ähnelt im Prinzip einem Adapter, mit dem man Stecker im Ausland an die andersförmigen Steckdosen anschließen kann“, nennt Kölsch als Vergleich. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang auch von Interoperabilität. Dieser Begriff bezeichnet die Fähigkeit, dass technische Systeme unterschiedlicher Hersteller miteinander kommunizieren und beispielsweise verschiedene Signale erkennen können.
Über eine Software-Schnittstelle möchten die Kaiserslauterer Forscher die Geräte miteinander verbinden. Ihr System soll einfach und nutzerfreundlich aufgebaut sein. Eine spezielle Hardware ist nicht notwendig. Denkbar ist, die Technik in Privathaushalten auf Netzwerkgeräte, die schon vorhanden sind wie zum Beispiel Internet-Router, aufzuspielen. „Man muss seine Geräte nur beim System anmelden“, so Heinz weiter. Das Besondere: Der Nutzer behält die Kontrolle darüber, wer die Geräte ansteuern und verwenden kann. „Er kann einen Zugang für eine andere Person freischalten. Dabei erfolgt die Datenübermittlung verschlüsselt nach aktuellsten Sicherheitsstandards zwischen Sender und Empfänger“, so Kölsch.
Die Technik ist nicht nur für private Haushalte interessant. Unternehmen könnten damit verschiedene Maschinen in ihren Produktionsanlagen verbinden, Krankenhäuser wichtige medizinische Geräte in Laboren und Behandlungsräumen oder Verkehrsunternehmen ihre Busse, Bahnen und Anzeigetafeln an Haltestellen. Auch die Versorgung großer Gebäudekomplexe ließe sich auf diese Weise einfacher steuern, beispielsweise Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Lichtanlagen. Darüber hinaus könnte die Stromzufuhr aus erneuerbaren Energien einfach geregelt werden: Solaranlagen könnten mit diesem System zum Beispiel gespeicherten Strom direkt an Geräte liefern, wenn diese Strom brauchen, etwa Elektroautos, um den Akku aufzuladen.
Die Arbeiten finden im Rahmen des Projektes „VICINITY“ statt, das von der Europäischen Union mit 7,5 Millionen Euro gefördert wird. Es wird von Professor Grimm in Kaiserslautern koordiniert. Insgesamt sind 16 Partner aus Europa an dem Vorhaben beteiligt. Auf der Hannover Messe stellen die Forscher das Projekt vor.
Per Smartphone lässt sich aus der Ferne etwa die Heizung oder das Licht bequem einschalten. Beim Bau eines Autos tauschen Maschinen einer Produktionsanlage Daten aus. Das sind nur zwei Beispiele, die zeigen, dass immer mehr Geräte miteinander vernetzt sind. Das Internet der Dinge, auch „Internet of Things“ (IoT), hat längst Einzug in unseren Alltag gehalten. „Immer mehr Geräte besitzen einen eigenen Netzanschluss und eine IP-Adresse“, sagt Christopher Heinz, Doktorand bei Professor Dr. Christoph Grimm, der an der TU Kaiserslautern den Lehrstuhl für Entwicklung Cyber-Physikalischer Systeme innehat. Die Abkürzung „IP“ steht für Internet Protocol und stellt eine eigene Web-Adresse dar.
In naher Zukunft könnten sich so in vielen Haushalten zum Beispiel der Staubsauger mit der Kaffeemaschine und dem Kühlschrank vernetzen und Daten austauschen. „Bislang müssen die Geräte dazu von ein und demselben Hersteller stammen“, fährt Johannes Kölsch fort, ebenfalls Doktorand am Lehrstuhl. „In der Regel bieten Unternehmen dafür eigene Web-Lösungen an.“
Die beiden Informatiker arbeiten an einem Softwaresystem, das Geräte und Maschinen verschiedener Produzenten vernetzen sollen. „Unsere Technik ähnelt im Prinzip einem Adapter, mit dem man Stecker im Ausland an die andersförmigen Steckdosen anschließen kann“, nennt Kölsch als Vergleich. Fachleute sprechen in diesem Zusammenhang auch von Interoperabilität. Dieser Begriff bezeichnet die Fähigkeit, dass technische Systeme unterschiedlicher Hersteller miteinander kommunizieren und beispielsweise verschiedene Signale erkennen können.
Über eine Software-Schnittstelle möchten die Kaiserslauterer Forscher die Geräte miteinander verbinden. Ihr System soll einfach und nutzerfreundlich aufgebaut sein. Eine spezielle Hardware ist nicht notwendig. Denkbar ist, die Technik in Privathaushalten auf Netzwerkgeräte, die schon vorhanden sind wie zum Beispiel Internet-Router, aufzuspielen. „Man muss seine Geräte nur beim System anmelden“, so Heinz weiter. Das Besondere: Der Nutzer behält die Kontrolle darüber, wer die Geräte ansteuern und verwenden kann. „Er kann einen Zugang für eine andere Person freischalten. Dabei erfolgt die Datenübermittlung verschlüsselt nach aktuellsten Sicherheitsstandards zwischen Sender und Empfänger“, so Kölsch.
Die Technik ist nicht nur für private Haushalte interessant. Unternehmen könnten damit verschiedene Maschinen in ihren Produktionsanlagen verbinden, Krankenhäuser wichtige medizinische Geräte in Laboren und Behandlungsräumen oder Verkehrsunternehmen ihre Busse, Bahnen und Anzeigetafeln an Haltestellen. Auch die Versorgung großer Gebäudekomplexe ließe sich auf diese Weise einfacher steuern, beispielsweise Heizungs-, Lüftungs-, Klima- und Lichtanlagen. Darüber hinaus könnte die Stromzufuhr aus erneuerbaren Energien einfach geregelt werden: Solaranlagen könnten mit diesem System zum Beispiel gespeicherten Strom direkt an Geräte liefern, wenn diese Strom brauchen, etwa Elektroautos, um den Akku aufzuladen.
Die Arbeiten finden im Rahmen des Projektes „VICINITY“ statt, das von der Europäischen Union mit 7,5 Millionen Euro gefördert wird. Es wird von Professor Grimm in Kaiserslautern koordiniert. Insgesamt sind 16 Partner aus Europa an dem Vorhaben beteiligt. Auf der Hannover Messe stellen die Forscher das Projekt vor.
