Internet of Things

IoT Plattform BIoTOPE

Im Projekt BIoTOPE entwickelt StoneOne als Konsortialführer einen konfigurierbaren und anpassbaren Marktplatz sowie eine IoT Betriebsplattform für flexible und dynamische IoT Smart Services.

Bereits seit Jahren stellt die wachsende Komplexität von Software eine permanente Herausforderung bei der Entwicklung technischer Systeme dar. Die Softwareentwicklung kann mit der Steigerung der Komplexität und der hohen Geschwindigkeit in der Hardwareentwicklung kaum noch mithalten. Effizienzgewinne durch neue Hardwarearchitekturen werden nur teilweise realisiert, weil das Management der Prozesskomponenten mit einem zu hohen Koordinierungsaufwand bei der Software einhergeht. Um diesen Aufwand deutlich zu verringern, sollen Prinzipien aus dem Organic Computing, der Bionik und andere Organisationsprinzipien im Sinne der Selbstorganisation eingesetzt werden.

Bei BIoTOPE (Basistechnologie und Engineering-Methodik für die emergente Genese und semantische Komposition von IoT-Ökosystemen) geht es um einen konfigurierbaren und anpassbaren Marktplatz sowie eine IoT Betriebsplattform für flexible und dynamische IoT Smart Services, die zusätzlich intelligent verknüpfbar sind. Zudem sollen insbesondere offene Systeme, deren Schnittstellen nicht durch ein einheitliches semantisches Modell standardisiert sind, unterstützt werden, damit auch IoT-Systeme ohne Branchenstandard integriert werden können. Dadurch können eigenständig neue, kombinierte Services mit Konfiguration und Consulting vermarktet werden, etwa im Bereich „Mobilität“ und „Messen & Kongresse“.

Im Bereich Mobility Services geht es darum, eine Plattform für Daten, Dienste und Prozesse zur Verfügung zu stellen. Auf dieser Plattform sind Entwickler in der Lage Daten, wie Fahrpläne für den öffentlichen Nahverkehr oder Sensordaten über die Parkplatzbelegungen und den aktuellen Verkehr, zu veröffentlichen und Dienste, wie Wetterprognose und Ticketverkauf für den öffentlichen Nahverkehr, bereitzustellen. Durch die Aggregation der bereitgestellten Daten und Dienste ist es beispielhaft möglich, dem Nutzer ein intermodales Routing in Abhängigkeit von Wetter, Verkehrssituation und ÖPNV anzubieten, um diesen schneller an sein gewünschtes Ziel zu bringen. Die möglichen Interaktionen solcher Daten, Dienste und Prozesse können nicht im Voraus geplant werden, da diese autonom sind und unterschiedliche Lebenszyklen unterworfen sind. So kann es beispielhaft sein, dass ein neuer Dienst für die Reservierung von Parkplätzen hinzukommt und dies beim intermodalen Routing berücksichtigt werden muss oder die Sensordaten für die Parkplätze verändert werden.

BIoTOPE wird im Rahmen des Programms „IKT 2020 – Forschung für Innovationen“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert. StoneOne setzt das Projekt zusammen mit der Wolfsburg AG, einem Gemeinschaftsunternehmen der Stadt Wolfsburg und der Volkswagen AG. sowie der TU Clausthal und Universität Mannheim um.

Gemeinsam mit 5 weiteren Partnern aus Industrie und Forschung hat StoneOne in dem 2018 abgeschlossenen BMWK-Förderprojekt SmartOrchestra eine sichere, offene und auf Standards basierende IoT-Plattform mit Marktplatzfunktionalität entwickelt.

SmartOrchestra die sichere Plattform für Services und Devices

SmartOrchestra dient einerseits als transparenter Katalog, um geeignete Services zu evaluieren, andererseits als Betriebsplattform und Schnittstelle zwischen den Steuer- und Sensoreinheiten und dazugehörigen Applikationen.

In dem übersichtlichen Nutzer-Dashboard werden alle Datenströme gesammelt und mit intelligenten Workflows versehen.

Der sowohl offene als auch sichere Marktplatz bringt intelligente privatwirtschaftliche und kommunale Dienste zusammen und kombiniert diese miteinander. Dabei entstehen immer neue innovative Services, die Daten zur Nutzung etwa im Kontext von Smart Home oder Smart Cities bereitstellen. So kann beispielsweise ein Abfallbehälter eines privatwirtschaftlichen Anbieters, der seine Füllmenge kommuniziert, von dem kommunalen Entsorger geleert werden, wenn er tatsächlich voll ist – das Abfallmanagement wird effizienter und kostengünstiger als bei einem statischen Modus.

SmartOrchestra vereint die Funktionen einer Ausführungsumgebung, eines Marktplatzes, eines Brokers und eines Notars zum Cloud-basierten Betrieb. So sind Nutzer solcher cyberphysischen Systeme frei in der Auswahl der Steuerapplikationen. Egal ob vom Smartphone, Tablet oder PC – die mitgelieferte Software der Hersteller muss nicht mehr zwangsläufig verwendet werden. Der Marktplatz bietet dazu geeignete generelle Nutzeroberflächen auf Basis generischer APIs um die Verwendung der Software geräteübergreifend zu ermöglichen.

Im Projekt SmartOrchestra konnten Daten-Management und Speicherung für Sensoren und Aktoren auf Basis der Open Source Technologie von FIWARE umgesetzt werden.

Beispiel: SmartOrchestra im Smart Home

Im Technologieprogramm „Smart Service Welt – Internetbasierte Dienste für die Wirtschaft“ hat das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unter anderem das Projekt „Smart Orchestra“ zur Förderung auserwählt. Das Thema „Smart Services“ ist Teil der „Digitalen Agenda“ und der „Hightech-Strategie“ der Bundesregierung. Das dem Technologieprogramm „Smart Service Welt“ zugrunde liegende Konzept basiert auf Ergebnissen des von der Deutschen Akademie der Technikwissenschaften (acatech) koordinierten Zukunftsprojekts „Internetbasierte Dienste für die Wirtschaft“. Rund 50 Mio. Euro Fördermittel wurden aus dem Bundeshaushalt für die insgesamt 16 Förderprojekte des Technologieprogramms zur Verfügung gestellt.

> SmartOrchestra Broschüre downloaden