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07.03.2008
Folge 96

Das Internet der Dinge - ein neuer Logistikbegriff

Das Internet der Dinge, englisch auch als "Internet of Things" bekannt, bezeichnet die elektronische Vernetzung von Gegenständen des Alltages. Ausgehend von der Vorstellung, dass Gegenstände (Dinge) mit einer eigenen Intelligenz ausgestattet sind, zielt das Internet der Dinge auf einen selbständigen Informationsaustausch der Dinge untereinander ab.

Das Ziel dieser Entwicklung ist es, dass Objekte mehr Informationen als nur ein Identifikationsmerkmal wie z.B. einen Barcode tragen. Zudem können sie in einem wesentlich größeren Rahmen mit ihrer Umwelt kommunizieren. Diesen intelligenten Objekten soll es möglich sein, selbstständig ihren Prozessablauf zu organisieren. Für Produktion und Handel bedeutet dies, dass z.B. ausgehend von der Fertigung über ein Lager bis hin zur Haustür eines Kunden alle logistischen Schritte frühzeitig festgelegt werden. Diese Prozessbeschreibung wird dann beispielsweise durch ein RFID-Label direkt mit dem Objekt verknüpft. Auf diese Weise können die Objekte unter anderem mit dem Lagersystem und den Komponenten kommunizieren und Transportdienste anfordern. Dies bedingt neben einer genauen Zieladresse auch die Kenntnis über die Position des Objektes. Zudem müssen eventuelle Besonderheiten in Bezug auf den Transport berücksichtigt werden (Kühlkette, Zusammenlagerungsverbote). Ein wichtiger Schritt zu diesem Ziel ist vor allem die Standardisierung der Kommunikation, sodass eine reibungslose Kommunikation der Objekte mit ihrer Umwelt möglich ist.


Prof. Michael ten Hompel, Fraunhofer Dortmund

Die Forschung zum Thema wird derzeit von verschiedenen Einrichtungen betrieben. Das Internet der Dinge ist danach

1. eine interdisziplinäre Entwicklung der Fraunhofer-Gesellschaft, angeregt durch eine Vision des Fraunhofer IML. Das Internet der Dinge ist ein Logistiksystem, in dem das logistische Objekt (Paket, Behälter, Palette etc.) durch eingebettete Intelligenz auf Basis von RFID seinen Weg selbstständig durch inner- und außerbetriebliche Netze findet, und die dazu notwendigen Ressourcen anfordert.

2. eine Vision des größten universitären Forschungsverbundes im RFID Umfeld, den Auto-ID Labs, welche die Konvergenz von der virtuellen Informationswelt des Internets mit der realen Welt beschreibt. Durch die globale Vernetzung besteht das Internet nicht mehr nur aus menschlichen Teilnehmern, sondern auch aus intelligenten Dingen. RFID ist eine erste Basistechnologie, mit der sich die reale Welt in die Informationswelt, zum Beispiel anhand einer weltweit eindeutigen Identität wie dem Electronic Product Code, verlängern lässt. Diese Verschmelzung ermöglicht nicht nur das verbesserte Management von bestehenden Geschäftsprozessen, sondern erlaubt auch die Entstehung von komplett neuen Märkten und Geschäftsmodellen. Zusammen mit dem EPCglobal-Konsortium wird bereits heute an der Implementierung einer entsprechenden Infrastruktur gefeilt. Erste Basisdienste dieser Infrastruktur bauen dabei funktional auf den Grundlagen des Internets auf: ONS (Object Name Service) aufbauend auf DNS (Domain Name Service), PML (Physical Markup Language) aufbauend auf XML (eXtensible Markup Language).

Die etwa zeitgleich erfolgte Entwicklung der FhG erweitert diese Analogie durch autonome Steuerung (Selbststeuerung) der logistischen Objekte, selbstständige Ressourcen-Allokation (das Objekt fordert Ressourcen selbstständig an) und die resultierende Selbstorganisation.

Konkret bedeutet dies für ein logistisches System, dass Pakete nicht mehr nur einfaches Fördergut darstellen, welches von a nach b transportiert wird. Sondern, dass die Pakete direkten Einfluss auf ihren Weg nehmen können. In den heutzutage üblichen zentralen Materialflusssystemen übernimmt ein Leitsystem die Steuerung der Güter. Das Leitsystem kennt die Position aller Pakete und berechnet über vorgegebene Strategien die Wege für alle Pakete und steuert dementsprechend die Fördermittel (z.B. Zusammenführungen und Weichen). Die Pakete kennen weder ihre Position noch ihr Ziel. Ausgehend von dem Ansatz des Internet der Dinge, wird diese zentrale „Intelligenz“ durch eine große Anzahl von kleinen dezentralen „Intelligenzen“ ersetzt. Die Pakete selbst kennen durch den Einsatz von RFID-Etiketten z.B. ihr Ziel im Fördersystem. Diejenigen Fördermittel, an denen eine Wegänderung erfolgen kann, sind mit RFID-Readern ausgerüstet und können somit die Etiketten der Pakete auslesen. Die Information, die auf den RFID-Etiketten gespeichert ist, kann nun zur Steuerung des Materialflusses genutzt werden. Die Entscheidung über den genauen Weg des Paketes trifft nun nicht mehr ein zentrales Leitsystem, sondern die Fördermittel in Kooperation mit den Paketen. Dieses Beispiel verdeutlicht den Zusammenhang zum Internet. Die Fördermittel übernehmen die Funktion der Router und bestimmen dynamisch den Weg der ankommenden Pakete auf Grund ihrer Zielvorgaben. (Wikipedia)


Klaus Knopper und seine Frau Adriane im CeBit Studio des CCZwei

Klaus Knopper stellte in der Wissenschaftshalle wieder am Stand von Rheinland Pfalz seine neuesten Entwicklungen aus. Am Freitag besuchte er uns mit seiner Frau in unserem CeBit Studio bei G DATA. Wir hatten die beiden am Donnerstag in unserer Small Talk TV Sendung.


Knopper & Knopper

Ich konnet mich von der Schnelligkeit überzeugen, mit der Frau Knopper bei Ebay sich bewegte. Ich hätte wahrscheinlich als Sehender keine Chance gehabt, eine Auktion zu gewinnen. Das Ganze lief so flott aus den Fingern, dass ich selbst mit der Maus nicht mitkam.

Klaus Knopper hat für seine blinde Frau ein Projekt entwickelt, das jetzt  natürlich auch allen Linuxjüngern kostenlos zur Verfügung steht. Das, was in Windows einen Haufen Geld kostet, wird hier kostenfrei zugänglich. Dieses sollte jeder, der einen blinden Menschen in seinem Umkreis hat, weitererzählen.




Roboter hören aufs Wort

Die Roboter von Lego Mindstorms können sich nicht nur bewegen und über verschiedenen Sensoren ihre Umgebung wahrnehmen. Wissenschaftler der Universität des Saarlandes haben ihnen auch das Sprechen beigebracht und dafür ein einfach zu bedienendes Sprachdialogsystem entwickelt, das sich besonders für den Schulunterricht eignet. Am Stand der Universität des Saarlandes (Halle 9, Stand B 35) zeigen die Saarbrücker Computerlinguisten, wie man mit Hilfe der sprechenden Roboter auf spielerische Weise moderne Sprachtechnologie vermitteln kann. Die Schüler erfahren dabei, dass man mit Computern nicht nur über Tastendruck, sondern ganz natürlich über Sprache kommunizieren kann. Die bei den Lego-Robotern eingesetzte Sprachsteuerungssoftware "Dialog OS" stammt von der CLT Sprachtechnologie GmbH, einem Spin-off-Unternehmen der Universität des Saarlandes.
Am CeBIT-Stand wird ein Roboter auf mündliche Anweisung bunte Gegenstände ansteuern, greifen und dem Messebesucher bringen. Dieses Beispielszenario kann auch im Schulunterricht oder von Hobbytechniker einfach nachgebaut werden. Es macht deutlich, welche komplexen Aufgaben ein Computer lösen muss, wenn er sowohl dem menschlichen Seh- und Tastsinn als auch der gesprochenen Sprache nacheifern will. Das Sprachdialogsystem Dialog OS bietet das dafür nötige Handwerkszeug und ist über graphische Benutzeroberflächen genauso einfach zu bedienen wie die Steuerungssoftware der Roboter von Lego Mindstorms. Es kann Sprache ohne spezielles Training erkennen und ausgeben und damit im Dialog flexibel reagieren.

Über verschiedene Schnittstellen können auch alle möglichen anderen Geräte an das Dialogsystem angeschlossen und über Spracheingaben gesteuert werden. Im System bereits eingebaut ist die Schnittstelle zu den Robotern von Lego Mindstorms. Der Nutzer kann die Roboter auch mit eigenen Datenbanken füttern, um sie zu einem Thema seiner Wahl dialogfähig zu machen. Ein Musiktitel-Archiv oder die Namen von Kollegen oder Mitschülern, die im Dialog eine Rolle spielen sollen, sind denkbare Beispiele.

Die CLT Sprachtechnologie GmbH ist 1999 aus dem Saarbrücker Lehrstuhl für Computerlinguistik von Prof. Dr. Manfred Pinkal hervorgegangen. Dialog OS wird seit mehreren Jahren in Forschungs- und Entwicklungsprojekten vor allem mit der Automobilindustrie fortlaufend optimiert. Es wurde zudem in unterschiedlichen Veranstaltungen in der akademischen Lehre erprobt.


Prof. Manfred Pinkal, Universität Saarbrücken

Hintergrund: Das neue Exzellenzcluster Multimodal Computing and Interaction und die internationale Graduiertenschule für Informatik in Saarbrücken
Die natürliche Kommunikation mit Computern über Sprache, Gestik und Mimik ist auch das Thema des neuen Exzellenzclusters "Multimodal Computing and Interaction" in Saarbrücken, das von der Bundesregierung im Rahmen der Exzellenzinitiative gefördert wird. Prof. Manfred Pinkal wird dort im Team mit anderen Wissenschaftlern erforschen, wie die Mensch-Maschine-Interaktion noch einfacher und effektiver gestaltet werden kann. Darüber hinaus wurde auch das Konzept einer internationalen Graduiertenschule für die Informatik in Saarbrücken als exzellent bewertet. Damit werden in den kommenden fünf Jahren rund 40 Mio. Euro für das Exzellenzcluster und die Graduiertenschule ins Saarland fließen. Neben der Universität des Saarlandes sind das Max-Planck-Institut für Informatik, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz sowie das neu gegründete Max-Planck-Institut für Softwaresysteme am Cluster beteiligt.


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