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DFKI Saarbrücken will ein Internet mit Eigenleben

Saarbrücken. Kleiner, besser billiger, so lautet das Motto der Computertechnik. Der erste binäre Universalrechner Z3, der 1941 in Berlin von Konrad Zuse gebaut wurde, war so groß wie ein Wohnzimmer, wog eine Tonne und konnte 64 Zahlen speichern. Als vor einem halben Jahrhundert der Mikrochip erfunden wurde, schrumpften die Rechner auf die Größe eines Kleiderschranks, mit der Erfindung des Personal Computers Ende der 1970er Jahre passten sie auf einen Schreibtisch. Heute können wir unser Notebook in die Tasche stecken, und dass der PC nicht vollends implodiert, ist nur der Tatsache geschuldet, dass Tastatur und Bildschirm dem Schrumpfprozess natürliche Grenzen setzen. Wenn Menschen Geräte bedienen sollen, lassen sich Tastatur und Bildschirm eben nicht beliebig verkleinern.

Unter der Oberfläche technischer Geräte schreitet die Schrumpfkur freilich unaufhörlich fort. Mikrochips vom Durchmesser einer Bleistiftmine haben heute die Speicherkapazität von PCs zu Beginn der neunziger Jahre. Den größten Teil der Elektronik, die uns umgibt, nehmen wir nicht mehr wahr und übersehen auch, dass klassische PC-Prozessoren nur noch einen winzigen Teil der weltweiten Chip-Produktion ausmachen. Im Markt für Mikrochips – nach Angaben des Branchenverbands Bitkom hat er ein Volumen von rund 200 Milliarden Dollar – sind andere Bauteile wichtiger. „90 Prozent aller Mikroprozessoren werden für so genannte Embedded Systems verwendet“, erklärt der Geschäftsführer des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Saarbrücken, Professor Dr. Wolfgang Wahlster.

Über acht Milliarden dieser Spezial-Chips für „Eingebettete Systeme“ werden jährlich hergestellt. Sie sind im Gegensatz zu PC-Prozessoren auf billig getrimmte Massenware, stecken in Autos, Waschmaschinen und Kühlschränken. Sie können mittlerweile alles, was ein echter PC vermag – mit einer Ausnahme. Ihnen fehlt der Anschluss ans Internet.

Genau das wollen die Informatiker des europäischen Forschungsverbunds „EIT ICT Labs“ nun ändern. Der von der EU und der Industrie finanzierte und vom DFKI im Bereich der deutschen Forschung geleitete Zusammenschluss hat das „Internet der Dinge“, wie Wahlster es nennt, zum Ziel. Übers Computernetz sollen nicht mehr nur Menschen kommunizieren, sondern auch Milliarden Mikroprozessoren. Gegenstände des täglichen Gebrauchs sollen dank eingebauter Mikro-Elektronik ein „digitales Gedächtnis“ entwickeln. Sie können mit speziellen Sensoren, die Temperatur, Erschütterungen und Lichtveränderungen messen, ihre Umgebung wahrnehmen. In der nächsten Entwicklungsstufe des Internets, so die Vorstellung des Forschungsverbundes „EIT ICT Labs“, sollen solche Mikrochips drahtlos per Internet miteinander kommunizieren.

Anwendungen? „Da hat Deutschland weltweit sehr gute Chancen, weil unsere Industrie bei dieser Technik führend ist“, so der Chef des DFKI. Autos, die andere Fahrzeuge vor Staus oder Glatteis warnen, sind keine Zukunftsmusik mehr. Das „digitale Produktgedächtnis“ könne das Automobil aber auch in anderer Hinsicht sicherer machen, so Wahlster. Er denkt an Bremsbeläge mit digitalen Innereien, die drahtlos mit der Bordelektronik ihres Fahrzeugs in Verbindung stehen. Sie signalisieren, wenn ein Austausch des Belags nötig ist und danach, dass ein Originalteil an seiner Stelle eingebaut wurde.

„In zehn Jahren hat jedes Auto eine Black-Box, die seinen gesamten Lebenslauf festhält“, sagt Wahlster voraus. Die Pizzaschachtel, die über ihren Inhalt und sein Haltbarkeitsdatum Auskunft gibt und dem digitalen Backofen verrät, wie der belegte Teigfladen erhitzt werden muss, ist eine Anwendung, die zeigt, dass diese Technik jedwede Art von Bedienungsanleitung überflüssig machen könnte. Es genügt, über den eingebetteten Chip einen Internet-Link auszulesen. Weinflaschen mit eingebauten Temperatur- und Lichtsensoren kontrollieren, ob ihr Inhalt korrekt gelagert wurde.

Auch in der Medizin sieht Wahlster viele Anwendungen. Ein Drittel aller frostempfindlichen Impfstoffe wird zum Beispiel nach Untersuchungen der Weltgesundheitsorganisation weltweit unbrauchbar, weil sie beim Transport Temperaturen unter null Grad ausgesetzt waren. Bei Blutplasma ist es umgekehrt. Es darf nicht zu warm werden. In einem Projekt mit dem Paketdienst DHL arbeiten die Saarbrücker Informatiker nun am „intelligenten Paket“, das sich selbst überwacht.

Die in der Verpackung integrierte Elektronik registriert nicht nur Dauer und Streckenführung des Transports, sondern zeichnet auch den Temperaturverlauf im Paket auf. „Der Prozessor führt Tagebuch über seine Reise“, so Wahlster. Am Ziel angelangt, lässt sich mit einem Handy das digitale Gedächtnis des Päckchens auslesen und prüfen, ob unterwegs alles im grünen Bereich blieb.

Eine Vorversion des digitales Pakets, dessen Sensor alle zehn Minuten die Temperatur aufzeichnet, ist bereits im Praxistest, so der Chef des DFKI.

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