Forschungsprojekte
CoPoT
Connected Power Tools
Start: 08.2019
Ende: 07.2022
Im Projekt CoPoT wurde eine Systemumgebung für vernetzte Power Tools erforscht und prototypisch umgesetzt. Das Gesamtsystem besteht aus drei Ebenen: einem intelligenten Power Tool, einem smarten Werkzeugkoffer als Edge-Recheneinheit und einer Cloud-Plattform. Der intelligente Akkuschrauber wird mit Sensorik, Kommunikationsschnittstellen und Aktorik ausgestattet, um Anwendungssituationen zu erkennen, Messdaten bereitzustellen und Betriebsparameter automatisch anzupassen. Der Werkzeugkoffer übernimmt die lokale Datenhaltung, Vorverarbeitung und Kommunikation mit weiteren Geräten wie Smartphone oder Tablet. Die Cloud-Plattform dient der zentralen Analyse anonymisierter Nutzungsdaten, der Verwaltung von Modellen und Algorithmen sowie der Bereitstellung von Empfehlungen. Im Projekt wurden dafür Hardware-/Elektronik-Demonstratoren, Cloud- und Edge-Komponenten, Machine-Learning-Algorithmen, Datenmodelle, Schnittstellen sowie eine Validierungsumgebung entwickelt. Die Alltagstauglichkeit wurde durch Nutzerstudien, Living-Lab-Szenarien und Demonstratoren untersucht. Ein besonderer Fokus lag auf Datenschutz, Datensicherheit, Edge Computing, adaptiver Datenverarbeitung und der Übertragbarkeit auf weitere Power Tools und IoT-Anwendungen.
Rolle des FZI
Das FZI verantwortete im Projekt vor allem die informationstechnische Forschung rund um dynamisches Edge Processing. Zentrale Aufgabe war die Konzeption und prototypische Umsetzung einer Architektur, mit der Algorithmen und Verarbeitungsschritte entlang des Cloud-Edge-Kontinuums dynamisch verteilt werden können – also zwischen Power Tool, Werkzeugkoffer und Cloud. Dazu entwickelte das FZI Verfahren für Deployment, Scheduling, Monitoring und adaptive Publish/Subscribe-Kommunikation. Ein semantisches Modell von Gerätefähigkeiten, etwa Sensorik, Aktorik, Rechenleistung und Bandbreite, bildet die Grundlage für Entscheidungen darüber, wo Algorithmen zur Laufzeit ausgeführt werden. Darüber hinaus brachte das FZI seine Expertise in Stream Processing, Edge Computing, semantischen Technologien, Machine Learning und IT-Sicherheit ein. Das FZI unterstützte die Anforderungsanalyse, die Systemarchitektur, die Integration in den Demonstrator, die Validierung der Softwarekomponenten sowie die wissenschaftliche Ergebnisverbreitung.
Ansprechperson
Abteilungsleiter
Bereich: Information Process Engineering
Hauptsitz Karlsruhe
Forschungsschwerpunkte
Angewandte Künstliche Intelligenz
KI aus der Forschung in die Praxis: Wir treiben angewandte KI für Wirtschaft und Mittelstand voran und verbinden dabei Technologie mit Recht und Ethik.
Sicherheit und Resilienz
Sicherheit und Resilienz für die digitale Zukunft: Wir stärken mit unserer Forschung Cybersecurity, Safety und Datenschutz für Wirtschaft und Verwaltung.
Digitale Gesellschaft
Mit Expertise in angewandter KI, Computational Social Science und Medizintechnik schaffen wir Lösungen für Politik, Wirtschaft und Zivilgesellschaft.
Robotik
Wir entwickeln mobile Systeme und autonome Laufroboter für Raumfahrt, Industrie sowie öffentliche Räume. Diese erproben wir im FZI Living Lab Service Robotics.
