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    • News

       

    19.10.2020

    Smarte Systeme in und für Europa

    Die europäische Technologieplattform für Smart Systems Integration EPoSS hat sich dieses Jahr online ausgetauscht.
    Die europäische Technologieplattform für Smart Systems Integration EPoSS hat sich dieses Jahr online ausgetauscht. EPoSS Annual Forum
    • Von Edge AI zu Cybersecurity und Green Deal: Resümee zum EPoSS Annual Forum 2020

      Die europäische Technologieplattform für Smart Systems Integration EPoSS hat sich dieses Jahr in ihrem jährlichen Forum online ausgetauscht. Fast 400 Anmeldungen zeigen das Interesse an anwendungsorientierten smarten Systemen und ihrer Bedeutung für die europäische Lieferkette.

      Smart Systems in Europa

      Dr. Stefan Finkbeiner, Geschäftsführer der Bosch Sensortec GmbH und Chairman von EPoSS e.V., betonte, wie wichtig eine intensive Kooperation zum Thema Smart Systems in Europa ist. Plattformen wie EPoSS sowie Netzwerke wie microTEC Südwest fördern wesentlich diese Kooperation, gerade auch mit kleinen und mittelständischen Unternehmen. Smarte Systeme und intelligente Geräte wie Sensoren und Aktuatoren enthalten Mikrocontroller sowie auch Software und zeichnen sich durch eine hohe Funktionalität aus. Anwendungsbeispiele für Smarte Systeme sind lokale Entscheidungsmechanismen in der Industrie (z.B. mit Sensoren ausgestattete Roboterarme), intraokulare Druckmessung in der Medizintechnik, erweiterte Assistenzsysteme im Automobilsektor oder auch die Erfassung von Umwelteigenschaften (environmental sensing, z.B. Erkennen gefährlicher Gase).

      Edge AI – gerätenahe Künstliche Intelligenz

      Ein Fokusthema der EPoSS-Konferenz war Edge AI, also die Integration von Künstlicher Intelligenz nahe am bzw. im Gerät selbst. So kann etwa durch KI innerhalb eines MEMS-Sensorsystems erreicht werden, dass das System sich an den Nutzer anpasst und die Sensoren genauer werden (Dr. Stefan Finkbeiner, Bosch Sensortec GmbH). Auch Datensicherheit ist ein großer Vorteil von Edge AI, da der Transfer von Daten in die Cloud stark reduziert wird. Dadurch wird nicht nur eine größere Datenhoheit erreicht, sondern auch eine deutliche Energiereduzierung. Beispiele hierfür sind Smart Glasses, Smart Wearables, kontext-sensitive Geräte sowie personalisierbare Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI). Lernende und trainierbare Sensorsysteme werden möglich und werden künftig beispielsweise Aerosole aus ausgeatmeter Luft erkennen und damit Maßnahmen gegen die Verbreitung von Infektionen ermöglichen können. Auch können lernende Sensorsysteme auf Basis von Edge AI bei Fitness-Übungen und Körpertraining helfen, in dem das Sensorsystem vorgelernte Übungen erkennt sowie auch neue Bewegungsmuster lernt. Dadurch wird eine automatische, hoch-personalisierte Assistenz bei sportlichen Aktivitäten möglich (Kaustubh Gandhi, Bosch Sensortec).

      Smart Systems für den Green Deal

      Die Relevanz von smarten Systemen für die Entwicklung nachhaltiger Technologien war auch Thema von Marina Navarro Segarra, Institute of Microelectronics of Barcelona IMB-CNM. Die Digitalisierung der Gesellschaft und der damit verbundenen hohen Anzahl mobiler und vernetzter Geräte ist heute verknüpft mit einer linearen Wirtschaftsstruktur (Material -> Herstellung -> Distribution -> Nutzung -> Entsorgung). Dies Kombination aus Digitalisierung und linearer Wirtschaft sorgt für enorme Mengen an Abfall. Gerade bei Batterien ist ein Recycling nur wenig etabliert aufgrund ihres komplexen Aufbaus, des hohen Energieverbrauchs von Recyclingprozessen sowie aufgrund fehlender Infrastruktur. Eine nachhaltige Lösung ist hier ein zirkulärer Ansatz für Batterien. Biologisch abbaubare Batterien aus Zellulose in Kombination mit Kohlenstoff-Elektroden konnten bereits eine Faraday-Effizienz von 100% zeigen. Auch weitere Alternativen wie z.B. Biopolymere oder landwirtschaftliche Abfälle als Basismaterial sind in der Forschung. Nachhaltige, biologisch abbaubare Batterien sind besonders für smarte Systeme mit geringem Energieverbrauch geeignet, etwa für Anwendungen im Bereich Diagnostik oder Monitoring.

      Industrie 4.0

      Wie europäische Förderung KMU den Eintritt in das industrielle Internet der Dinge eröffnen kann, stellte Mirko Ross von Digital worx vor. Im EU IoT4Industry-Projekt Cysema wurde eine Cybersecurity-Lösung entwickelt und integriert, mit Hilfe derer eine Verpackungsmaschinenfabrik eine Vielzahl an Maschinen überwachen kann. Die Lösung enthält die Integration eines Retrofit-Sensornetzwerks sowie das Management von Software Updates und das Patch-Management. Die zugrundeliegende IT-Architektur ist sehr komplex und beruht auf einem dezentralisierten IT-System auf der Basis von Hyperledger- und Blockchain-Methoden. Der Endanwender in der Fabrik jedoch kann eine einfach zu integrierende Lösung nutzen mit einem leicht bedienbaren Interface sowie einem Dashboard für die Life-Überwachung des Shopfloors. Für den Endanwender war das Projekt der erste Schritt in das industrielle Internet der Dinge.

      Eine weitere Industrie 4.0-Lösung, die sowohl Kosten als auch Datenraten senken kann, ist die event-basierte Bildverarbeitung (event-based vision), Kris Putrins / IniVation. Hierbei werden nur Pixel detektiert, wenn die Lichtintensität sich ändert (z.B. bei Bewegung). Die Qualitätskontrolle von Lötprozessen, die Hochgeschwindigkeits-Fertigungsprüfung oder das 3D-Scannen von Schieneninfrastruktur sind nur einige Anwendungsbeispiele, die von den niedrigeren Datenraten profitieren können. Eine Vision-Plattform wurde entwickelt, die Sensoren mit sehr hohem Dynamikumfang, geringer Response-Zeit (< 7 ms) sowie geringer System-Latenz für industrielle Kameras (7 ms Ende-zu-Ende) enthält. Dies eröffnet neue Perspektiven für die industrielle Bildverarbeitung.

      Fazit

      Die Kooperation vielfältiger Partner in vielfältigen Märkten ist die Stärke Europas! Plattformen wie EPoSS und ECSEL fördern die Technologiehoheit in Europa und helfen der EU, gegenüber Abhängigkeiten in den globalen Lieferketten resilient zu werden.

    • microTEC Kontakt

      Amandus Bieber
      Marketing

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