SENSE

Semantisches, interoperables Smart Home

Technologiebereich: Machine Learning; Semantische Technologien

SENSE erforscht Konzepte und Anwendungen rund um das Smart Home. Anliegen des Projekts ist es, das Zusammenspiel (Interoperabilität) von digitalen Geräten und Systemen in vernetzten Gebäuden durch inhaltliche (semantische) Beschreibungsmodelle zu erleichtern.

Herausforderung
Smart Homes und Smart Buildings gestalten das Wohnen komfortabler, sicherer und kosteneffizienter. Eine smarte Anwendung vernetzt unabhängig vom konkreten Sensor oder einer bestimmten Systemfamilie, zum Beispiel eine Wetterstation und einen Feuchtigkeitssensor, registriert anhaltende Trockenheit, woraufhin die Bewässerung im Garten gestartet wird. Oder: Sobald die Bewohner das Haus verlassen, erlischt das Licht automatisch, Jalousien und Heizung werden heruntergefahren und alle Geräte werden ausgeschaltet, der Energieverbrauch sinkt. Möglich sind solche Dienste, weil haustechnische Anlagen, Haushalts- und andere Geräte immer häufiger digital vernetzbar sind. Doch damit die einzelnen Komponenten und Systemfamilien zusammenspielen, müssen viele verschiedene Protokolle, Datenformate und Standards zusammengebracht werden. Diese Kommunikation mithilfe semantischer Technologien flexibler zu machen und Daten- und Funktionsbeschreibungen für zukünftige Anforderungen durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz vorzubereiten, sind wesentliche Ziele von SENSE.

Umsetzung
Das Projekt SENSE erforscht Konzepte zur Interoperabilität für ein besseres Zusammenspiel von digitalen Geräten und Systemen im vernetzten Gebäude. Ein Schlüssel dafür ist die semantische Beschreibung von technischen Schnittstellen und Daten, das heißt eine Beschreibung nach inhaltlichen Kriterien. Die semantische Interoperabilität soll die Kommunikation von digitalen Geräten und Anlagen erleichtern und eine Anbindung an übergreifende digitale Strukturen schaffen, wie zum Beispiel an intelligente Energienetze (Smart Grid) oder die vernetzte Stadt (Smart Cities) – und zwar ohne dabei schützenswerte Interessen von Nutzern zu gefährden. SENSE setzt offene, international etablierte (Web-) Standards, wie das Web of Things Konzept (WoT), ein und erarbeitet die Grundlagen für intelligente Anwendungen in vernetzten Gebäuden. Die semantische Beschreibung ist beim Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI), z. B. für intelligente, individuelle Assistenzdienste, sehr hilfreich beziehungsweise Voraussetzung. Wesentlicher Bestandteil des Projekts ist neben der Entwicklung des SENSE WoT Standards auch die Einrichtung des Semantic Building Labs in Berlin. Die Laborumgebung bietet Raum für praktische, vorwettbewerbliche Arbeiten zu unterschiedlichen Aspekten der Interoperabilität und KI in assoziierten Projekten und Fachteams.

Anwendung und Nutzen
SENSE will den Grundstein dafür legen, dass sich vernetzte Gebäude und die um sie herum entstehenden Dienste breiter etablieren. Die praktischen Arbeiten umfassen zunächst vier Anwendungsbereiche: Energie, Komfort, Sicherheit und Assistenz. Hierzu werden im Labor grundlegende Themen erforscht, angefangen bei angepassten Datenmodellen, der semantischen Beschreibung sowie dem Zusammenspiel der unterschiedlichen Systemwelten in gemeinsamen Diensten bis hin zu Fragen von Datenabstraktion und Datenschutz.

Konsortium
DFKI GmbH, IoT Connctd, FH Dortmund, ZVEI-FE