Kategorie: ‘Information, Kommunikation und Elektronik’
MMI gewinnt GAIA-X Förderwettbewerb des BMWi
Die Projektskizze „DWH4.0: Datenraum Wald und Holz 4.0“ hat sich gegenüber hundert weiteren Bewerberskizzen aus Wirtschaft, Wissenschaft und öffentlicher Hand durchsetzen können und gehört nun zu den 16 Gewinnerkonsortien des GAIA-X Förderwettbewerbes des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi). Wir freuen uns, berichten zu können, dass Prof. Dr. -Ing. Jürgen Roßmann und dem Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) die wissenschaftliche Leitung dieses Projektes übertragen wurde und so die RWTH Aachen und ihre Partner mit überregionaler Strahlkraft zum Aufbau eines Ökosystems auf Basis von Gaia-X beitragen werden.
Im Rahmen des Projektes GAIA-X, welches den Aufbau einer wettbewerbsfähigen und vertrauenswürdigen digitalen Dateninfrastruktur anstrebt, hat sich das Konsortium mit der Skizze „DWH4.0“ das Ziel gesetzt, die Entwicklung und prototypische Umsetzung des offenen, föderierten, vertrauenswürdigen und sicheren „Datenraums Wald und Holz 4.0“ anhand von realen, praxisorientierten Anwendungsszenarien aus der bislang wenig digitalisierten Forstwirtschaft zu erproben. DWH4.0 soll die Basis für die durchgängige Optimierung der Wertschöpfungsnetzwerke vom Setzling bis zum Produkt schaffen, die Mobilisierung von nachhaltig bewirtschaftetem Holz vorantreiben, als Datenlieferant zur Bewältigung des Klimawandels dienen und gleichzeitig eine Referenz für den Einsatz innovativer Datenräume in einem höchst anspruchsvollen Anwendungsumfeld schaffen.
Das Konsortium unter Führung von Materna Information & Communications SE setzt sich zusammen aus Partner*innen des Kompetenzzentrums Wald und Holz 4.0 – der RWTH Aachen (MMI), dem Werkzeugmaschinenlabor (WZL), dem Institut für Arbeitswissenschaft (IAW), RIF e.V. und dem forstlichen Bildungszentrum des Landesbetriebs Wald und Holz NRW – aus zentralen Größen des Clusters Wald und Holz wie den Landesforsten Thüringen und den Firmen ABIES, foldAI, NavLog, HSM sowie LOGIBALL.
Die langjährigen Arbeiten des MMI zum Thema „Digitale Zwillinge“ aus den Bereichen Raumfahrt, Industrie und Umwelt werden in diesem Projekt zu einem „Datenraum Wald und Holz 4.0“ zusammengeführt, um den „Waldwandel gegen Klimawandel“ technisch bestmöglich zu unterstützen.
-Prof. Dr. -Ing. Jürgen Roßmann
CARL – Interdisziplinäre Forschungseinrichtung in Aachen
Urheber: KSG
An der RWTH entsteht derzeit ein Zentrum zur grundlegenden Erforschung der Alterung von Batteriematerialien und leistungselektronischen Systemen. Beim „Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems“, kurz CARL, handelt es sich um eine interdisziplinäre Forschungseinrichtung, an der Mitarbeiter*innen von zehn Kernprofessuren und rund 20 weiteren Lehrstühlen und Instituten der RWTH und des Forschungszentrums Jülich wegweisende Forschung betreiben können. Darunter befinden sich Wissenschaftler*innen und der Disziplinen Chemie, Physik, Mathematik, Informatik oder Materialwissenschaft, Maschinenbau und Elektrotechnik. Die Frage der Lebensdauer steht im Mittelpunkt, wenn es um die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit geht. Z.B. ist dies wichtig für Autohersteller, Abschreibungszeiträume, Garantieleistungen und um Zuverlässigkeit als Teil der funktionalen Sicherheit einschätzen zu können.
Mobilfunkexpertise in Nordrhein-Westfalen – BMBF wählt 6G-Forschungs-Hubs aus
Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hatte im Rahmen des Konjunkturpakets „Corona-Folgen bekämpfen, Wohlstand sichern, Zukunftsfähigkeit stärken“ die Förderung von Hubs ausgeschrieben. Diese sollen mit der Forschung und Entwicklung von zukünftigen Kommunikationstechnologien einen Beitrag dazu leisten, dass Deutschland als Technologieanbieter eine führende Rolle einnimmt. Ausgewählt wurden vier Hubs. Die RWTH Aachen koordiniert in diesem Rahmen den Forschungs-Hub 6GEM und ist an zwei weiteren Hubs als Projektpartner beteiligt.
Um Datensicherheit zu gewährleisten und Weltmarktchancen in der Digitalisierung diverser Branchen zu eröffnen, ist die digitale Souveränität von drahtlosen Kommunikationstechnologien unerlässlich, was sich bereits in aktuellen Diskussionen zum Mobilfunk der 5. Generation herausstellt.
Das Konjunkturpaket des BMBF verfolgt vor diesem Hintergrund das Ziel, nationale Forschungsaktivitäten zu bündeln, um die technologischen Grundlagen für zukünftige Mobilfunkgenerationen zu legen. Die Forschungen der vier Hubs, an denen ingesamt rund 50 Forschungspartner aus Wissenschaft und Wirtschaft beteiligt sind, legen den Grundstein für die 6G-Forschungsinitiative in Deutschland und werden die Zukunft von 6G auch inernational entscheidend mitgestalten.
6GEM – 6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme
Ab dem 01.08.2021 arbeitet die RWTH Aachen University gemeinsam mit der Ruhr-Universität Bochum, der Technischen Universität Dortmund, der Universität Duisburg-Essen und vier außeruniversitären Forschungseinrichtungen an zukünftigen Kommunikationstechnologien in der 6G-Mobilfunktechnik. Mitantragstellende waren das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik, das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme, das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik sowie das Max-Planck-Institut für Sicherheit und Privatsphäre.
Forscherinnen und Forscher entwickeln im „6G-Forschungs-Hub für offene, effiziente und sichere Mobilfunksysteme (6GEM)“ ein ganzheitliches 6G-System – von der Hardware bis zur Software -, das eine flexible Netzwerkinfrastruktur bietet. Ziel ist es, einen belastbaren, adaptiven Systembetrieb bei extrem niedriger Latenz und höchster Zuverlässigkeit zu garantieren. Diese neu entwickelten Technologien sollen genutzt werden, um mittels digitaler Zwillinge zukunftsträchtige Anwendungen wie sicheren Straßenverkehr, Hafenlogistik, Intralogistik, Rettungsrobotik und den digitalen Operationssaal zu ermöglichen. Die Ergebnisse der wissenschaftlichen Arbeit sollen in großem Umfang Patente generieren. Der 6GEM-Hub wird von Prof. Dr. Haris Gačanin vom Lehrstuhl für Verteilte Signalverarbeitung koordiniert.
Auf Landesebene vereint das 6GEM-Konsortium wissenschaftliche Exzellenz und Mobilfunkexpertise auf Netzwerk-, Material-, Komponenten-/Mikrochip- und Modulebene. Die vier universitären Partner sind etablierte Mitglieder von Industrienetzwerk-Allianzen und tragen zur technologischen Entwicklung von Standards bei. Doch auch international ist das Konsortium bestens vernetzt. Wichtige Zukunftsthemen wie erschwingliche Infrastruktur, nachhaltiger Zugang zu Energie, Smart Cities/Urbanisierung, Smarte Mobilität, Klimawandel sowie die Sicherheit von Mensch und Umwelt können durch die 6GEM-Forschungsarbeiten weltweit in die wichtigsten 6G Allianzen und Konsortien einfließen.
Unterstützt wird Professor Gačanin von einem interdisziplinären und standortübergreifendem Leitungsteam und Netzwerk, welches zum Teil an der RWTH Aachen angesiedelt ist. Mit dabei sind Prof. Dr. Mähönen vom Lehrstuhl und Institut für Vernetzte Systeme, Prof. Dr. sc. techn. Renato Negra vom Lehrstuhl für Höchstfrequenzelektronik, Prof. Dr. -Ing. Dirk Heberling vom Lehrstuhl und Institut für Hochfrequenztechnik, Prof. Dr. sc. techn. Bastian Leibe vom Lehrstuhl für Informatik 13 – Computer Vision, Prof. Dr. -Ing. Lutz Eckstein vom Institut für Kraftfahrzeuge und Prof. Dr. -Ing. Robert Schmitt vom Werkzeugmaschinenlabor der RWTH Aachen.
Open6GHub – die Anwendungen der vernetzten Gesellschaft von 2030
Zuverlässige und hochperformante Kommunikationsnetzwerke sind ein Innovationsbeschleuniger der digitalen Gesellschaft. Der Open6GHub wird ein ganzheitliches 6G-System designen, welches ressourcenschonend und energieeffizient arbeiten, den Schutz persönlicher Daten gewährleisten und eine hohe Verfügbarkeit der Netze sicherstellen soll. Koordiniert wird das Projektkonsortium, bestehend aus 17 Partnern, vom Deutschen Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI). Die Lehr- und Forschungsgebiete unserer Fakultät „Mobile Communications and Computing“ unter Leitung von Prof. Dr. -Ing. Marina Petrova und „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink sind zwei der beteiligten Projektpartner.
Das Konsortium betrachtet schwerpunktmäßig Anwendungsfelder mit sehr hohen Anforderungen an Qualität und Sicherheit der Kommunikationstechnik: Hochvernetzte Produktion, zukünftige Mobilitätsszenarien, neue Lernwelten, personalisierte Medizin und vor allem die Interaktion des Menschen mit einer Vielzahl autonomer Fahrzeuge und Geräte sind Beispiele für eine Welt ab dem Jahr 2030, die durch 6G geprägt sein wird.
Im Rahmen des Projekts wird am DFKI ein Living Lab eingerichtet, das gemeinsam mit der TU Kaiserslautern und weiteren Partnern betrieben werden soll. Außerdem steht das DFKI-Living Lab SmartFactory-KL als Testbed zur Verfügung.
6G-RIC – 6G Research and Innovation Cluster
Die Forschungsinitiative „6G Research and Innovation Cluster (6G-RIC)“ verfolgt das Ziel, Mobilfunksysteme der sechsten Generation über alle Technologiegrenzen hinweg zu entwickeln. Neben der eigentlichen Technologieentwicklung steht dabei der Aufbau einer leistungsfähigen Testinfrastruktur im Mittelpunkt. Die Testinfrastruktur soll die Erprobung neuer Technologiekomponenten unter realistischen und offenen Bedingungen ermöglichen, um die direkte Verwertung zu beschleunigen und mittelfristig den Aufbau eines neuen Ökosystems zu unterstützen.
Das 6G-RIC-Konsortium besteht aus einem überregionalen Verbund aus elf Universitäten. Darunter vertreten sind die RWTH Aachen mit dem Lehr- und Forschungsgebiet „Informationstheorie und Entwurf von Kommunikationssystemen (ISEK)“ unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Anke Schmeink, die TU Berlin, TU Braunschweig, TU Chemnitz, TU Darmstadt, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Universität Passau, Eberhard-Karls-Universität Tübingen, Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität Berlin sowie die Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Ebenso beteiligt sind fünf außeruniversitäre Forschungseinrichtungen, darunter die Max-Planck-Gesellschaft, die Fraunhofer-Gesellschaft, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt, das Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik sowie das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik. Koordiniert wird die Initiative vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI).
RWTH Ausgründung akquiriert – Silexica gehört nun zu Xilinx Inc.
Die RWTH-Ausgründung Silexia, die 2014 am Institut für Communication Technologies and Embedded Systems gegründet wurde, wurde letzte Woche von Xilinx, Inc., der aktuellen Marktführerin im adaptiven Computing akquiriert. Das von Maximilian Odendahl, Johannes Emigholz, Dr. Weihua Sheng, Prof. Jeronimo Castrillon and Prof. Rainer Leupers innerhalb des UMIC-Exzellenzclusters gegründete Start-up wurde zu Beginn über das EXIST-Programm des BMBF gefördert, zu den frühen industriellen Technologiepaten gehörten Huawei und Samsung. Seitdem hat das Unternehmen insgesamt rund 28 Mio. US$ von internationalen Investor*innen eingeworben und sich zu einem führenden Anbieter von C/C++ Programmier- und Analysewerkzeugen für Multicore- und FPGA System-on-Chip Architekturen entwickelt.
2020 Best Paper Award of the IEEE Open Access Journal of Power and Energy
Univ. Prof. Ferdinanda Ponci, Lehr- und Forschungsgebiet Monitoring und verteilte Kontrolle für Energiesysteme, und Univ. Prof. Antonello Monti, Institutsleiter ACS und Lehrstuhlinhaber Automation of Complex Power Systems, haben den 2020 Best Paper Award of the IEEE Open Access Journal of Power and Energy für Ihre Veröffentlichung „A benchmark system for hardware-in-the-loop testing of distributed energy resources“ erhalten.
IEEE 2020 Best Papers and Outstanding Reviewers
Profilbereich Information & Communication Technology
Der Profilbereich Information and Communication Technologies (ICT) spielt eine wichtige Rolle bei allen globalen Herausforderungen, die das Zukunftskonzept der RWTH Aachen adressiert. Kernthemen von ICT wie Smart Systems, eHealth oder Wireless Communication haben ein immenses Forschungspotential und eine beträchtliche praktische Relevanz.
Audiovisuelle virtuelle Welten made in Aachen
Virtuelle Realität (VR) entwickelt sich immer mehr zu einem leistungsfähigen und realitätsnahen Werkzeug für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen. Hiermit lassen sich, „lebendige“ virtuelle Welten erstellen. Nutzer können mit Virtuellen Agenten (VAs) interagieren. Überzeugende und dialogfähige VAs sind nur durch die realistische visuelle und akustische Nachbildung menschlichen Verhaltens denkbar.
Im Profilbereich „Information & Communication Technology“ entwickeln das Institut für Technische Akustik sowie das Lehr- und Forschungsgebiet Virtuelle Realität und Immersive Visualisierung der RWTH Methoden und Algorithmen für eine audiovisuelle Simulation virtueller Welten und speziell VAs. Das Besondere hierbei: die Priorisierung der akustischen Simulation.
Mit dieser Thematik beschäftigt sich ebenfalls das von der RWTH-Professorin Janina Fels koordinierte Schwerpunktprogramm AUDICTIVE, das die Disziplinen der kognitiven Psychologie, der Akustik und der Informatik zusammen bringt.
Energieeffiziente Künstliche Intelligenz
Eine Revolution in der Computerarchitektur – daran arbeiten, unter anderem, WissenschaftlerInnen der RWTH im Profilbereich Information & Communication Technology (ICT).
Für viele Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) sind heutige Computer nicht ausreichend leistungsfähig. Sie verbrauchen bei Aufgaben der komplexen Mustererkennung zu viel Energie. Neuartige „neuromorphe“ Rechner versprechen eine deutlich verbesserte Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit: sie orientieren sich an der Architektur des hoch effizient arbeitenden menschlichen Gehirns.
Kognitive Anwendungen und Mustererkennung erledigt das Gehirn wesentlich energiesparender als herkömmliche Rechner. Die Mustererkennung erfordert den Umgang mit sehr großen Datenmengen in Echtzeit. Die Analyse dieser Datenmengen (Big Data) ist ein zentraler Baustein kognitiver Funktionen, die alle KI-Anwendungen, wie zum Beispiel autonomes Fahren, das Internet der Dinge oder intelligente Städte, dominieren.
Vom Hardware-Trojaner zum Blackout
Prof. Leupers, Inhaber des Lehrstuhls für Software für Systeme auf Silizium, und Prof. Monti, Inhaber des Lehrstuhls für Automation of Complex Power Systems am E.ON Energy Research Center, forschen an neuen Cyber-Security-Methoden für Energienetze und Mikroprozessoren.
Unter Ausnutzung von Sicherheitslücken im Betriebssystem gelingt es Angreifern unbefugt die Kontrolle des Systems zu übernehmen, Daten auszuspionieren oder das System lahmzulegen. In letzter Zeit gab es sogar Angriffe auf die Hardware der Computersysteme, insbesondere auf den Prozessor. Auch die Energieversorgung gerät zunehmend ins Visier von Angriffen: durch Manipulation der Infrastruktur sowie durch Fälschung der Messergebnisse kann die Regelung des Netzes nachhaltig gestört werden.
Lösen soll dieses Problem eine „Phasor Management Unit“, die der Regelung erneuerbarer Energien im Stromnetz dient und Angriffen standhält. Da sich die technischen Möglichkeiten der Angreifer immer weiter verbessern werden, wird das Thema Hardware-Security weiterhin forschungsrelevant bleiben.
Von schwenkenden Beams und hohen Datenraten
Mobiles Internet: die Möglichkeit, auch unterwegs in hoher Qualität und Geschwindigkeit zu surfen. Dies führt zu einem wachsenden Bedarf nach höheren Datenübertragungsraten. Hierzu bauen die Mobilfunknetzbetreiber ihre Netze aus und führen neue Mobilfunkstandards ein.
Die Einhaltung der Immissionsschutzgrenzwerte für hochfrequente elektromagnetische Felder hat hierbei eine entscheidende Bedeutung. Die WissenschaftlerInnen des Instituts für Hochfrequenztechnik der RWTH forschen zur Erfassung und Abschätzung der Immission durch neue Mobilfunktechnologien. Im Zentrum steht die Verträglichkeit von Immissionen elektromagnetischer Felder mit der Umwelt und insbesondere Menschen.
Eine der neuen technischen Möglichkeiten ist der Einsatz von Massive „Multiple Input Multiple Output“. Hiermit lassen sich Signale stark gebündelt in sogenannten Beams abstrahlen. Auf diese Weise können Nutzer bis zum Rand der Funkzelle mit hohen Signalstärken versorgt und gleichzeitig die Störung anderer Nutzer reduziert werden.
Quelle: ICT Themenheft – Mehr Informationen zu diesen Themen finden Sie dort.
IKS Startup – Elevear
Digitale Ohröffnung – Hörgeräte sowie andere Hearables sorgen oft dafür, dass die TrägerInnen die eigene Stimme verzerrt wahrnehmen und auch Kauen, Schlucken und selbst Gehen unangenehme Störgeräusche erzeugen. Grund dafür ist der sogenannte Okkulsionseffekt, der dadurch entsteht, dass Kopfhörer oder Hörgeräte den Hörkanal verschließt. Mit diesem Problem befasst sich das aus dem Institut für Kommunikationssysteme entstandene Startup Elevear, das am 04.02.2021 erfolgreich von Stefan Liebich, Johannes Fabry, Raphael Brandis und Elfed Howells gegründet wurde. Ihre Occlear® Technologie unterdrückt den Okklusionseffekt und erlaubt eine natürliche Stimmwahrnehmung.
Das Projekt wurde 2019 bereits mit dem RWTH Innovation Award ausgezeichnet und wurde im Januar 2021 als eines von zwölf herausragenden Gründerteams in das RWTH Incubation Program aufgenommen.
Masterarbeit am IEM wird durch die Hans Hermann Voss-Stiftung gefördert
CAD-Zeichnung – IEM
Im November 2020 wurde am Institut für Elektrische Maschinen (IEM) eine Masterarbeit zum Thema „Entwicklung und Aufbau eines Hochgeschwindigkeits-Fahrwerks und einer Fahrstrecke für ein Magnetschwebebahnmodell im Maßstab 1:20“ begonnen.
Ziel ist es, das am IEM bestehende Magnetzugmodell im Maßstab 1:20 weiterzuentwickeln. Dazu soll die Teststrecke unter Beachtung der baulichen Gegebenheiten der Versuchshalle um eine Kombination aus linearer Asynchronmaschine in Kurzstator-Bauweise und einer linearen Synchronmaschine in Langstator-Bauweise erweitert werden. Der Schwebebetrieb wird mit sogenannten Hybrid-Aktoren realisiert, die aus einer Kombination aus Elektro- und Permanentmagneten bestehen.
Die sechsmonatige Umsetzung dieser Masterarbeit wird durch die Hans Hermann Voss-Stiftung gefördert – insbesondere werden die Materialkosten für den Prototyp finanziert. Die Stiftung unterstützt Masterarbeiten von RWTH- Studierenden, die in einem der Profilbereiche der Hochschule forschen und mit ihrer Arbeit zur Lösung anwendungsbezogener Fragestellungen beitragen.
Stefan Dähling und Sonja Happ: Gewinn des Best Paper Awards in der IET Cyber-Physical Systems: Theory & Applications
Herzlichen Glückwunsch an Stefan Dähling und Sonja Happ zum Gewinn des Best Paper Awards für das folgende Paper in der IET Cyber-Physical Systems: Theory & Applications:
Stefan Dähling ; Sonja Kolen ; Antonello Monti, ‚Swarm-based automation of electrical power distribution and transmission system support‘, Volume 3, Issue 4, December 2018, p. 212 – 223
Besondere Ehre für herausragende Leistungen – Professor Dr.-Ing. Haris Gačanin wird 2021 zum IEEE Fellow ernannt
Für seine Errungenschaften im Bereich „Development of operations and management systems for home broadband networks“, wird Professor Dr.- Ing. Haris Gačanin, 2021 zum IEEE Fellow ernannt. Der IEEE ist als weltweit führender Berufsverband zur Förderung der Technologie für die Menschheit bekannt. Die Verleihung der Titels eines IEEE Fellow gilt als große Ehre und Anerkennung für herausragende persönliche Leistungen..
Seinen akademischen Werdegang hatte er mit einer Promotion an der Tohoku-Universität in Japan im Bereich Elektro- und Kommunikationstechnik gestartet, wo er auch als Assistenzprofessor arbeitete, bevor er 2010 zu Alcatel-Lucent Bell kam. Dort war er als Abteilungsleiter in den Nokia Bell Labs beschäftigt und erhielt in dieser Zeit mehrere Innovationspreise von Alcatel-Lucent Bell und Nokia Bell Labs, sowie weitere Auszeichnungen für Beiträge beim IEEE (Institut of Electrical and Electronic Engineers) und IEICE (Institute of Electronics, Information and Communication Engineers). Im April 2020 wechselte er dann als Professor an die Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik der RWTH Aachen University. Dort ist er Inhaber des Lehrstuhls für Distributed Signal Processing am Institute for Communication Technologies and Embedded Systems der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik.
Professor Gačanin ist auf dem Gebiet der digitalen Kommunikation und der Datenverarbeitungsmethoden für den Entwurf von Optimierungs- und Managementsystemen tätig. Seine Beiträge in der Forschung zu Kommunikationstechnologien der nächsten Generation hatten einen direkten und positiven Einfluss auf die Geschäftsentwicklung seines früheren Arbeitgebers Alcatel-Lucent Bell. Professor Gačanin hat rund 150 technische Publikationen veröffentlicht und ist gegenwärtig Inhaber von circa 90 Patenten in seinem Forschungsgebiet.
