Semantic Building Labor: Neue Geräte, Konnektoren und technische Entwicklungen

Im Rahmen des KI-Foschungsprojekts ForeSight stellt das Semantic Building Labor in Berlin eine herstellerneutrale Laborumgebung dar. Es bietet eine Reihe von Referenzgeräten aus dem Bereich Smart Home und Smartbuilding, die über SENSE-WoT beschrieben sind und nicht nur vor Ort, sondern aus der Ferne (Remote) zur Verfügung stehen. Die verfügbaren Geräte werden laufend ergänzt und semantische Beschreibungen sowie Konnektoren weiterentwickelt. Damit soll die Entwicklung intelligenter Services in einem heterogenen Umfeld mit lokalen und cloudbasierten Komponenten unterstützt werden.
Semantic Building Labor

In ForeSight sind nahezu alle Geräte, Sensoren, Aktoren, Systemwelten und Middleware-Systeme vertreten, die derzeit in Gebäuden und der Gebäudehülle zum Einsatz kommen. In den meisten Fällen verfügen diese Systeme über eine Web-Schnittstelle, so dass sich daraus Daten gewinnen lassen, die im ForeSight DataSpace vorgehalten werden. Damit aus Daten wiederum Informationen werden, mit denen Künstliche Intelligenz in Gebäuden erforscht und trainiert werden kann, bedarf es bestimmter Voraussetzungen: Eine einheitliche semantische Beschreibung, die technische Interoperabilität jenseits von lokalen Protokollen sowie die Einbeziehung von Kontextinformationen wurden im Vorgänger-Projekt SENSE mit dem W3C Web of Things (WoT) Ansatz entwickelt und nun durch die ForeSight-Toolbox ergänzt.

Semantic Building Labor: Schmelztiegel für umfangreiches KI-Wissen, existierende Systeme und Gateways

Die Erprobung der KI-gestützten Services in der ForeSight-Plattform erfolgt in aufeinander aufbauenden Testszenarien. Bevor intelligente Services in Musterwohnungen oder real bewohnten Umgebungen getestet werden, erstellen die ForeSight-Forscherinnen und Forscher Prototypen im Semantic Building Labor, die die grundlegende Zusammenarbeit beteiligter Geräte und Sensoren sicherstellt. Hier können Hersteller und Serviceanbieter, aber auch freie Entwickler in einer offenen und gleichzeitig vertrauensvollen Diskussions- und Testumgebung Anforderungen an Künstliche Intelligenz erörtern und neue Technologien testen.

Einige erfolgreich durchgeführte Beispiele sind die auf semantisch beschriebenen Daten aufsetzenden Interaktionen zwischen bisher abgeschotteten Bereichen, sogenannte „Silos“, z.B.:

  • Energiemanagement und Home Security wurden zueinander daten-kompatibel und können neuen, relevanten Input für die jeweils anderen Systeme darstellen, ohne dass die teilweise regulierten oder zertifizierten Systeme angepasst werden mussten. Im Implementierungsbeispiel wurden Feuer-Alarmierungen aus der Home Security-Anwendung genutzt, um gezielt die Informationen heranzuziehen, um im EMS Verbraucher (E-Ladesäule) abzuschalten.
  • Unabhängig voneinander installierte Einzelgeräte wurden kombiniert zu virtuellen Geräten mit vielfältigen Funktionen. Beispielsweise werden Kamera, Türschloss, Klingel, Abstellbox, Bewegungsmelder und Messenger-Dienste zu Türöffnern für praktische Delivery-Services.
  • Web-Service und Smart Home und City Equipment wurden kombiniert für Mobility-Angebote, z.B. automatische Fahrrad- oder Car-Sharing- Reservierung im morgendlichen „Aufsteh-Prozess“ und in Abhängigkeit des Wetters.
  • Die Corona-bedingte Fokussierung auf gute Raumluftqualität und Kombination von Sensoren und Aktoren wurde im Semantic Building Labor aufgegriffen und nach dem SENSE-Projektende in konkrete Verwertungsarbeiten überführt.
  • Die Implementierung der Notfallerkennung im Use Case „Intelligenter Gebäudepförtner“ wurde im Semantic Building Labor vorgenommen.

Wir verstehen und Leben das Lab als Ort der Inspiration und des Ausprobierens, denn auf die besten Ideen kommt man im Miteinander und beim Kombinieren von Denken und Machen. Das gilt ganz besonders auch bei der Frage, wo lassen sich KI-Anwendungen sinnvoll in Smart Living Abläufe einbinden.

Axel Schüßler, Geschäftsführer IoT CONNCTD Tweet

Erweiterung des Web of Things Datenmodells

Bisher steht die bestehende und zur Weiterentwicklung implementierte WoT-Schnittstelle Developern in einer stabilen Beta-Version zur Verfügung. Die Verwertung als parallele Developer-API ist für das Jahr 2022 vorgesehen und soll mit Ende des ForeSight Projekts implementiert werden. Nach den ersten Projekterfahrungen zu KI-Services aufbauend auf den semantisch annotierten Daten werden diese Services als Bestandteile der Plattform-Funktionalität „Function-as-a-Service“ zur Verfügung gestellt.   

Semantic Building Labor Demo Wand
Demo-Wand im Semantic Building Labor.

Wichtiger Baustein für Nachhaltigkeits- und Verwertungsansätze in ForeSight

Die vorwettbewerbliche Laborumgebung des Semantic Building Labor ist ein Baustein für die ökonomische Verwertung in ForeSight. Aus Sicht der Plattformteilnehmer stellt es einen wichtigen Aspekt bei der potentiellen Ausgründung neuer Startups dar, denn KI-basierte Anwendungen leben von domänenübergreifenden Szenarien. Diese lassen sich im betrieblichen Umfeld kaum umsetzen und somit auch nicht sinnvoll erproben. Das dritte Projektjahr in ForeSight hat demnach alle Möglichkeiten, die Laborumgebung für Tests an existierenden Systemen und Gateways zu nutzen, um die Ergebnisse dann in Praxisinstallationen zu überführen und durch Vernetzung der Partner am Ökosystem Smart Living mitzuwirken.

Weitere Beiträge

ForeSight Zwischenbilanz 03/2022

Vernetzung lautet das große Thema des dritten Quartals 2022 bei ForeSight. Die Konsortialleitung präsentierte das vom BMWK geförderte KI-Forschungsprojekt unter anderem auf den Tagen der digitalen Technologien im Forum Nachhaltigkeit, auf dem IFA Berlin 2022 – Gemeinschaftsstand des ZVEI/VDE/ZVEH und auf einer fünftägigen Roadshow durch die Schweiz. Auf Projektebene wurden die Use Cases Notfallerkennung und Wasserleckage miteinander verbunden und verschiedene Arbeitspakete finalisiert. Die Entwicklungen zum Submetering, insbesondere die Quality-of-Service Parameter und die Standardisierung der M-Bus Kommunikation sowie die technische Integration der Prototypen in die Projekt-Labore wurden nahezu abgeschlossen.

Delegierte der Roadshow durch die Schweiz

ForeSight auf Roadshow durch die Schweiz

Auf Einladung des Forums Digitale Technologien (FDT) trat eine deutsche Delegation vom 5. bis 9. September 2022 eine Reise durch die Schweiz an. Ziel war es sich zu vernetzen und die spannendsten Projekte aus den Bereichen Smart Building und Quantencomputing kennenzulernen. Mit dabei: ForeSight. Die Konsortialleitung zeigte die im Projekt entwickelten Lösungsansätze zur KI-gestützten Digitalisierung von Wohngebäuden und gab Einblicke zur nachhaltigen Verstetigung des Projekts sowie dessen Bedeutung für smarte Gebäude der Zukunft.

Erster Messetag und volle Vorfreude bei den Beteiligten Dr. Simon Hagen (DFKI), Michael Schidlack, FE-ZVEI / Konsortialleitung ForeSight und Dr. Klaus Glasmacher (BMWK).

ForeSight präsentiert sich auf der IFA Berlin 22

Das vom BMWK geförderte KI-Forschungsprojekt befindet sich auf dem Gemeinschaftsstand des VDE/VDI/ZVEI in Halle 20 / Stand 303, direkt am Messeeingang Nord des Berliner Messegeländes. Vom 2. bis 6. September 2022 stellen Expert:innen die Plattformelemente ForeSight Dataspace, ForeSight Toolbox und ForeSight Community vor. Am Eröffnungstag der Messe traf die ForeSight-Konsortialleitung den BMWK Vertreter Dr. Klaus Glasmacher.