Graz. Smart Cities, smarte Energienetze, smartes Zuhause: Was den Alltag der Zukunft so „smart” macht, sind viele streichholzschachtelgroße Computer, die, eingebettet in Alltagsgegenstände, ständig miteinander kommunizieren, ihre Daten in Echtzeit online stellen und so beispielsweise die automatische Temperierung eines Gebäudes oder einen Routenplaner zum nächsten freien Parkplatz per App ermöglichen. Dem sogenannten Internet der Dinge machen derzeit noch Umwelteinflüsse wie Hitze oder Feuchtigkeit und Funkstörungen zu schaffen. Soll das Konzept funktionieren, ist Zuverlässigkeit aber oberstes Gebot. Informationstechniker der TU Graz haben daher in einem EU-geförderten Projekt neue technische Lösungen erarbeitet und erfolgreich in Spanien getestet.
Umwelteinflüsse ausblenden
„Der Faktor Zuverlässigkeit ist ausschlaggebend, wenn uns ein Netzwerk aus vielen kleinen, in die alltägliche Umgebung eingebetteten Computern den Alltag erleichtern und damit ‚smart' machen soll. Das ‚Internet der Dinge' ist momentan aber noch sehr abhängig von Umwelteinflüssen”, wie Kay Römer vom Institut für Technische Informatik der TU Graz erklärt: „Die kleinen Computer stehen ja nicht geschützt im Wohnzimmer, sondern befinden sich im Asphalt oder an Gebäudefassaden. Hitze, besonders durch direkte Sonneneinstrahlung, Feuchtigkeit oder Funkstörungen etwa durch WiFi oder BlueTooth beeinträchtigen die Sensoren, die eigentlich beispielsweise feststellen sollen, ob ein Parkplatz frei oder belegt ist. Die Kommunikation im Netzwerk funktioniert dann verzögert, fehlerhaft oder gar nicht mehr.”
Zuverlässigkeit im Fokus
Diese umweltbedingte Unzuverlässigkeit macht viele Anwendungen für das Internet der Dinge derzeit unmöglich. „Man kann sich vorstellen, was ein Nutzer einer App davon hält, zu einem Parkplatz gelotst zu werden, der gar nicht frei ist. Wenn das Internet der Dinge Einzug in Beruf, Medizin, Infrastruktur, Mobilität und so weiter finden will, muss es zuverlässig sein. Sonst funktioniert im schlimmsten Fall unser Alltag plötzlich nicht mehr”, so Römer.Mit seinem Team hat der Technische Informatiker im Rahmen des EU-Projekts „RELYonIT” zwei konkrete Anwendungs-szenarien als Anlass genommen, um die Probleme der Umwelteinflüsse auf die exponierten Mini-Computer wissenschaftlich zu betrachten und neue technische Konzepte und Lösungen zu entwickeln und testen: die Parkplatzsuche in Barcelona per Handy-App und das automatische Gebäude-Monitoring in Madrid.
Ergebnisse zufriedenstellend
Die Vorgaben der Industriepartner waren klar: Nachrichtenverlust, Informationsverzögerung und Batterielebensdauer sollen sich in einem bestimmten Rahmen bewegen. „Neben der Zuverlässigkeit der Informationen ist die Lebensdauer der Geräte wesentlich. Der Wartungsaufwand bei einem Parkplatzsystem wie im konkreten Beispiel in Barcelona mit mehreren Tausend einzelnen, direkt an den Parkplätzen angebrachten Computern muss natürlich so gering wie möglich sein”, sagt Römer. Gemeinsam mit weiteren Projektpartnern hat das Team der TU Graz neue Lösungen für jene Software erarbeitet, die die Kommunikation zwischen den einzelnen Geräten steuert. „Wir haben die Ergebnisse vor Ort eingebaut und demonstriert; wir haben alle vorgegebenen Leis-tungsparameter erfolgreich umgesetzt”, fasst Kay Römer zusammen.
Interdisziplinärer Gedanke
Die Forscher bewegen sich dabei in einem sehr interdisziplinären Feld: „Das Internet der Dinge soll künftig viele Bereiche des alltäglichen Lebens durchdringen. Seitens der technischen Informatik sind wir daher innerhalb der TU Graz und darüber hinausgehend in engem Austausch mit anderen Disziplinen wie Architektur, Bauingenieurwesen oder Fahrzeugentwicklung”, so Römer.RELYonIT ist im Oktober 2012 gestartet und hat eine Projektlaufzeit von 28 Monaten. Neben der TU Graz als Koordinatorin sind die TU Delft, die University of Lancester, das Swedish Institute of Computer Science und zwei spanische Unternehmenspartner, konkret Worldsensing und Acciona, Teil des Projekt-Konsortiums.www.relyonit.euwww.tugraz.at