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24.10.2022

Von links nach rechts: Frieder Jespers (NXP Semiconductors), Victor Pazmino Betancourt (FZI), Svetlana Pavlitskaya (FZI), Sven Nitzsche (FZI), Kevin Broertjes (NXP Semiconductors), Raya-Zoe Nikol (Consider-IT), Anton Paule (FZI), Emre Neftci (Forschungszentrum Jülich), Soikat Ahmed (Forschungszentrum Jülich), Brian Pachideh (FZI), Ömer Yilmaz (Consider-IT). Foto: FZI

Klimafreundlich und neuromorph

Kick-off für GreenEdge-Projekt zur nachhaltigen Verkehrsinfrastruktur

Forschungsschwerpunkt: Applied Artificial Intelligence

Ein Kick-off-Meeting am FZI  mit allen Partnern legte am 17. Oktober den Grundstein für das Projekt GreenEdge-FuE, das auf eine nachhaltige Verkehrssteuerungslösung mit Edge-Elektronik für autonome Fahrzeuge der zukünftigen Smart City zielt.

Die Smart City von Morgen braucht (teil-)autonome, elektrifizierte Fahrzeuge – sowohl im Individualverkehr als auch im Öffentlichen Nahverkehr. Daher werden eine Vielzahl von Fahrzeugen zukünftig durch komplexe Verkehrsszenarien geleitet werden müssen. Dabei entstehen enorme Datenmengen, die zu verarbeiten und zuverlässig per Vehicle-to-Everything-Kommunikation (V2X) zu übermitteln sind Das bringt einen erheblichen Energiebedarf mit sich.

Aus diesem Bewusstsein heraus wurde beim Innovationswettbewerbs Green-ICT für grüne Informations- und Kommunikationstechnologie des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) der Grundstein für das Projekt GreenEdge-FuE gelegt : Hier wurde die Potenzialanalyse von Energieeinsparungen bei der Nutzung von Edge Devices für Smart Cities der Zukunft berechnet. Ziel ist es, den erheblichen Energiebedarf zukünftiger Infrastrukturen zu reduzieren, der durch den Transport von Sensordaten zu Cloud-Servern und durch die Berechnung auf generischen CPU/GPU-Clustern entsteht.

Kombination von klassischer und neuromorpher KI-Hardware und Sensorik hilft Energie sparen

Das FZI, das im GreenEdge-Projekt sein Know-how aus den Bereichen Künstliche Intelligenz, autonomes Fahren und Hardware-Entwicklung ideal einsetzen kann, will insbesondere auf KI-Algorithmen basierende Datenverarbeitung an den Ort ihrer Entstehung, in die Sensorumgebung verlagern und durch eine Kombination von klassischer und neuromorpher KI-Hardware und Sensorik Energie sparen. Insbesondere Neuromorphic Computing-Ansätze zur Datenauswertung und -interpretation und Event-Kameras in Kombination mit klassischen KI-Algorithmen versprechen nämlich ein enormes Potenzial für energieeffiziente und nachhaltige Elektronik im Edge. So können Systeme entwickelt werden, die den Energiebedarf um 95 Prozent reduzieren und den CO2-Fußabdruck stark verringern.

Tests in realer, urbaner Umgebung

Doch das Projekt bleibt nicht bei den Konzepten stehen: Vielmehr sollen die Innovationen des Projekts in einer realen, urbanen Umgebung getestet werden.

Dazu dienen zwei Testfelder:
1) Das Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg (TAF-BW) mit seinem Testfeldbetreiber und Verbundpartner Karlsruher Verkehrsverbund (KVV) und

2) Die Teststrecke für automatisiertes und vernetztes Fahren (TAVF-HH) des Verbundpartners Stadt Hamburg.

Die Anwendungsbereiche des geplanten Systems können nicht nur im Bereich der intelligenten Verkehrsinfrastruktur eingesetzt werden, sondern umfassen auch die kamerabasierte Zustandsüberwachung in Produktionsanlagen bis hin zu weiteren Anwendungen in intelligenten Baustellen, Werksgeländen oder Städten, die KI-basierte Systemen integrieren.

Der GreenEdge-FuE-Verbund

Das GreenEdge-FuE Projekt, das Teil der OCTOPUS-Forschungsvorhaben ist, steht unter der Verbundkoordination des FZI und bindet die Partner consider it GmbH,  NXP Semiconductors, das Forschungszentrum Jülich und die Intel Corporation ein, die auch beim Kickoff in Karlsruhe zugegen waren.

BMBF-OCTOPUS-Projekte

Die zunehmende Zahl von vernetzten Geräten und Sensoren, das „Internet of Things“ (IoT), ermöglicht vielfältige und neue Anwendungen. Sie sorgt aber auch für eine rasant wachsende Datenmenge. Die Verarbeitung von Daten an ihrem Entstehungsort (Edge Computing) hilft, damit effizient umzugehen. Edge Computing stärkt dabei die Funktionalität, Nachhaltigkeit, Vertrauenswürdigkeit und Wirtschaftlichkeit von Elektronikanwendungen durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Vernetzung. Ziel der BMBF-OCTOPUS-Projekte ist es, anwendungsbezogen hochinnovative Elektronik bereitzustellen, um diese Vorteile zu erschließen.

Über das FZI

Das FZI Forschungszentrum Informatik mit Hauptsitz in Karlsruhe und Außenstelle in Berlin ist eine gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es bringt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentliche Einrichtungen und qualifiziert junge Menschen für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit. Betreut von Professoren verschiedener Fakultäten entwickeln die Forschungsgruppen am FZI interdisziplinär für ihre Auftraggeber Konzepte, Software-, Hardware- und Systemlösungen und setzen die gefundenen Lösungen prototypisch um. Mit dem FZI House of Living Labs steht eine einzigartige Forschungsumgebung für die Anwendungsforschung bereit. Das FZI ist Innovationspartner des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).