Smartes Überwachen und Steuern von Prozessen mit Edge-Computing

„Beim Edge-Computing werden die Daten dezentral, also `am Netzwerk-Rand`, direkt lokal verarbeitet, statt in entfernten Rechenzentren“, erklärt Prof. Dr. Richard Sethmann, Leiter der Forschungsgruppe für Rechnernetze und Informationssicherheit (FRI) der HSB, die bei dem BMBF-Projekt mitarbeitet. Gemeinsam mit den Verbundpartnern arbeiten sie an der Verbesserung der eingesetzten Elektronik und der so genannten Edge-Devices. Als Edge-Devices werden programmierbare Geräte innerhalb der Edge-Infrastruktur bezeichnet. Diese sollen sicher und robust Informationen erfassen, basierend auf einer Künstlichen Intelligenz (KI) verarbeiten und optimal die Produktionsprozesse steuern und überwachen. Ein wichtiger Aspekt: Die Informationssicherheit und das Vertrauen zwischen den einzelnen Elektronikkomponenten, der Vielzahl der Sensoren und der KI.

Hochschule Bremen bringt Informationssicherheit ein

Die Forschungsgruppe für Rechnernetze und Informationssicherheit (FRI) der HSB bringt in das BMBF-Projekt EMILIE ihre Expertise im Bereich der Informationssicherheit ein. Im Schwerpunkt erarbeitet die FRI innovative Konzepte, um die Vertrauenswürdigkeit zwischen Sensoren, Edge-Devices und der Cloudanbindung zu erhöhen. Vorgesehen sind dafür Konzepte des „Trusted Computings“, welche auf einem „Kryptochip“ basieren. Dies ermöglicht es, eine Vertrauenskette auf und zwischen den Sensoren, Edge-Devices und entfernten Computern zu erzeugen.

In enger Zusammenarbeit mit den Projektpartnern entlang der digitalen Wertschöpfungskette, werden neben Knowhow-Transfer an die Projektpartner, vor allem innovative und sichere IT-Architekturen für die industrienahe Umsetzung in die Praxis überführt.

Die Verbundpartner und ihre Kompetenzen

• Die Arendar IT-Security GmbH koordiniert das Projekt, bringt das cybersichere Edge-Gateway ARENDAR mit und ist zuständig für die prototypische Entwicklung einer Co-Prozessorkarte zur Stärkung der Edge-Computing-Fähigkeit.  
• Das Unternehmen Gebr. Pfeiffer SE stellt den Anwendungsfall in Form von Mühlen, welche für die Herstellung von Zement eingesetzt werden.
• Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik stellt die mathematischen Kompetenzen für KI-Verfahren zur Signal- und Bilddatenverarbeitung.
• Die Magnetic Sense GmbH stellt die Drehmomentsensoren sowie das Know-how zur Wellenauslegung.  
• Die Mobotix GmbH bringt die industriellen Kamerasysteme mit dezentraler Bildverarbeitung und Datenspeicherung mit ein.  

Projektlaufzeit und Fördergeber

Das Projekt EMILIE hat eine Laufzeit von drei Jahren. Finanziert wird es in der Zeit vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit knapp 2,4 Millionen Euro. Davon gehen mehr als 500.000 Euro an die Hochschule Bremen.