Smart Living scheitert an fehlender Interoperabilität

Projekt SENSE entwickelt gemeinsame Sprache für Smart Homes

Für jede Anwendung eine eigene App ist heute die Regel. © Buderus

Für das smarte Wohnen werden auf dem Markt zwar schon jetzt viele Geräte und Lösungen angeboten, die die Kernbereiche Sicherheit, Komfort und Energieeffizienz aber auch Unterhaltung umfassen. Doch setzt sich das in einem Haushalt derzeit meist noch aus Insellösungen zusammen. So ist zum Beispiel jeweils eine eigene App notwendig, um die Funktionen der Geräte verschiedener Hersteller nutzen zu können. Das Projekt "SENSE - semantisches, interoperables Smart Home" soll hier durch die Entwicklung einer gmeinsamen Sprache für vernetzte Geräte und Dienstleistungen Abhilfe schaffen.

Erreicht werden soll im Bereich "Smart Living", "dass diese Mosaikstückchen miteinander kommunizieren können", sagt Torsten Sommer vom Start-up "IoT connctd". Dieses ist Teil des SENSE-Projektteam. Ziel des Projektes, an dem außerdem das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die Fachhochschule Dortmund und die Forschungsvereinigung Elektrotechnik beim Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) beteiligt sind, ist ein nutzerfreundliches und offenes Ökosystem, das Hersteller, Anwendungs- und Technologieentwickler, Integratoren und Handwerker nutzen können.

Interoperabilität und Semantik sind zwei Begriffe, die immer wieder genannt werden, wenn es um das Thema "Smart Living" geht. "Ein entscheidender Fortschritt ist die Entwicklung technischer Plattformen, die es erlauben, Anwendungen und Dienste technologieneutral zu realisieren, weil die Spezifika verschiedener Technologien und Protokolle auf eine neutrale Metaebene transformiert werden (Datenmapping)", heißt es im VDE-Positionspapier Smart Living des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) aus dem Jahr 2017. "Voraussetzung hierfür ist die Einigung auf Standards für die Interoperabilität von Geräten und Komponenten über Technologiegrenzen hinweg."

Es sind die Themen gewerke-übergreifende Interoperabilität, Bedienbarkeit, Datensicherheit, Standardisierung, die aus Sicht der Wirtschaftsinitiative Smart Living die Herausforderungen des Marktes bilden und bewältigt werden müssen, wie es im  Sachstandsbericht zur Marktentwicklung in der intelligenten Heimvernetzung "Smart Living 2 Market" aus dem Jahr 2017 formuliert wird. Die Initiative setzt sich aus mehr als 40 Unternehmen und Verbänden zusammen. "Die Teilnehmer begrüßen das SENSE-Projekt außerordentlich. SENSE stellt maßgebliche Weichen für Interoperabilität und ermöglicht somit völlig neue smarte Dienste rund um das vernetzte Gebäude", sagt Michael Schidlack, stellvertretender Leiter der Geschäftsstelle Smart Living des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi), die die Intitiative koordiniert. "Wir brauchen die Interoperabilität als Katalysator, um die Technologien zur Marktakzeptanz zu bringen", sagt Schidlack.

"Alle Geräte im Smart-Living-Bereich haben schon eine Schnittstelle in die Cloud, da setzen wir an", erklärt Torsten Sommer von IoT connctd. Am Anfang, an dem das Projekt steht, schauen sich die Programmierer an, welche Grundlagen bestehen. Sie ermitteln, in welcher Sprache die einzelnen Technologien beispielsweise den Befehl "Licht an" geben. Dieser Befehl soll semantisch so beschrieben werden, dass er einheitlich weitergegeben werden kann, unabhängig vom Hersteller. Es soll von SENSE eine sogenannte Übersetzungsschicht zur Verfügung gestellt werden. Die bereits genutzten Sprachen sind von den Programmierern laut Sommer schnell herausgefunden. "Das was wir derzeit haben, ist schon interoperabel möglich, das möchten wir noch komfortabler gestalten", sagt Sommer. Die Bedienung der Geräte unterschiedlicher Hersteller soll von nur einer Stelle aus erfolgen können, beispielsweise einer App.

Die interessante Arbeit liegt Sommer zufolge in der Frage, wie die semantische Beschreibung aussehen muss, um neue Funktionen und neu entwickelte Geräte in das System integrieren zu können und zwar automatisch durch den Computer. Systeme wie "homee" und "wibutler", die bereits offene Plattformen anbieten, sollen eingebunden werden. "Es geht nicht um toller oder besser, wir versuchen die bereits tollen Lösungen miteinander kompatibel zu machen", sagt Sommer. Erste Ergebnisse erwartet er im kommenden Frühjahr. "Die beteiligten Unternehmen profitieren sofort von den Forschungsergebnissen im SENSE Lab, aber wir möchten die Ergebnisse selbstverständlich so breit wie möglich zur Verfügung stellen." Das SENSE-Projekt wird vom BMWi gefördert und läuft bis Oktober 2021.

Bei den Herstellern bleibt in diesem Zuge die Verantwortung von regelmäßigen Updates. "Wir zerlegen die Geräte in ihre einzelnen Funktionen, nur diese werden abgebildet", sagt Sommer. Ebenso obliegt den Herstellern, für die Sicherheit und den Schutz der Daten zu sorgen. "Sicherheit ist ein Feature, das wir nicht nachträglich einbauen", zitiert Sommer einen seiner Kollegen. Der Datentransfer zwischen Connector und Cloud ist verschlüsselt. Es werden Daten an den Endnutzer geliefert, ruft er diese nicht ab, werden sie nicht gespeichert. "Wir wollen keine neue Datensammlung anlegen", sagt Sommer. "Die Datenschutz-Grundverordnung schafft einen klaren Rechtsrahmen, schützt den Nutzer und greift bei personenbezogen Daten, die im Smart Home anfallen. Darüber hinaus gibt es aber auch viele Daten, die nicht personenbezogen sind, zum Beispiel die eines Bewegungsmelders im Treppenhaus eines Mehrfamilienhauses", sagt Schidlack. "Es wird in verschiedenen Ländern an der Besserstellung der Verbraucher gearbeitet", ergänzt er. Jedoch ist die künstliche Intelligenz auf Daten angewiesen, um selbstlernend auf die Bedürfnisse der Bewohner reagieren zu können. "Künstliche Intelligenz basiert auf der Analyse großer aggregierter Datenmengen – und das geht auch mit anonymisierten oder nicht personenbezogenen Daten", betont Schidlack.

Im Fokus von SENSE steht nicht nur der Wohnraum, sondern das gesamte Gebäude. Dieses soll etwa in der Lage sein, den E-Roller nur dann zu laden, wenn der Strom aus erneuerbaren Energien geliefert wird. Wichtig ist, dass sich branchen- und gewerkeübergreifend Akteure an dem Projekt beteiligen. Aus diesem Gurnd wurde in Berlin im Juni dieses Jahres das Semantic Building Lab eröffnet. Diese Laborumgebung können Unternehmen nach Abschluss eines Kooperationsvertrages nutzen, um vorwettbewerblich an Projekten zu arbeiten, die die Themen Assistenz, Komfort, Sicherheit und Energiemanagement umfassen. Zudem sind Use Cases der Hersteller notwendig, um an ihnen die semantischen Konzepte zu erproben und umzusetzen. "Im Moment ist es auch extrem wichtig, wie ich das Thema künstliche Intelligenz künftig nutzen kann, um Interoperabilität im Smart Home voranzubringen", sagt Schidlack. Dabei gehe es darum, die Komplexität zu reduzieren, also um das einfache Zusammenfügen von einzelnen Komponenten. In einer Vier-Zimmer-Wohnung von 100 Quadratmetern befänden sich 100 bis 200 technische Komponenten, Tendenz steigend. Sind diese Geräte digital vernetzt wird es schnell äußerst komplex. Das übergeordnete Ziel sieht Schidlack in der nahezu wartungsfreien und selbstdetektierenden Technik, womit Kosteneinsparungen einhergehen. von Anne Leipold

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