FZI House of Living Labs

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1 FZI House of Living Labs Dienstleistungsangebot Interactive Training for Innovation Use (ITI2U) Haid-und-Neu-Str Karlsruhe Ansprechpartner: Dipl.-Inf. Stefan Hellfeld Leiter FZI House of Living Labs Tel. 0721/ Fax 0721/

2 Das FZI House of Living Labs Das FZI House of Living Labs stellt eine Brücke zwischen Anwendern, Wirtschaft, Technologieherstellern und Wissenschaft dar, damit die Lebens- und Arbeitswelten des 21. Jahrhunderts erforscht und im Zusammenspiel mit der Wirtschaft Grundsteine für neue marktreife Produkte und Dienstleistungen gelegt werden können. Zur Realisierung des FZI House of Living Labs wurden seit Mai 2011 auf über Quadratmetern neue Labor- und Büroflächen geschaffen und miteinander verbundene Living Labs eingerichtet. Das FZI House of Living Labs (HoLL) ermöglicht es Wissenschaftlern und Partnern aus Wirtschaft und Gesellschaft, sich über Anwendungsbereiche hinweg auszutauschen und integrative Lösungen der Informations- und Kommunikationstechnologie interdisziplinär zu entwickeln. Es umfasst dabei die Forschungsschwerpunkte smartautomation, smarthome, smartenergy und smartmobility. Das HoLL beherbergt zurzeit acht verschiedene FZI Living Labs (Ambient Assisted Living, Automotive, smarthome, mobileit/mobilebusiness, smartmobility, Service Robotics, smartenergy und smartautomation), die innerhalb der Forschungsschwerpunkte und an deren Schnittstellen tätig sind. Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft bietet das HoLL neben einer modernen Infrastruktur zur Entwicklung, Evaluation und Präsentation zukunftsweisender Technologien zusätzlich die Möglichkeit, diese Technologien in realitätsnahen Umgebungen zu testen. Der Aufbau des HoLL wurde gefördert durch die Europäische Union (Europäischer Fond für regionale Entwicklung EFRE) und durch das Ministerium für Finanzen und Wirtschaft Baden-Württemberg. Abbildung 1: Forschungsschwerpunkte des HoLL Um den Gedanken der Living Labs und damit den Einsatz experimenteller Technologien in real-life - Szenarien ganzheitlich umzusetzen, ist im FZI House of Living Labs die technische und inhaltliche Integration über die FZI Living Labs hinaus realisiert worden. So umfasst beispielsweise der Forschungsschwerpunkt smartenergy die gesamten Räumlichkeiten des HoLL. Die dortigen Arbeitsplätze für FZI- Mitarbeiter werden hierdurch in die Forschungsumgebung integriert. Neue Konzepte (z. B. automatisiertes Temperatur-/ Energiemanagement) können somit direkt in den Büroräumen getestet werden ein bisher einmaliger Ansatz der benutzerzentrierten Forschung. Domänenübergreifende Forschung, interdisziplinär abgebildet Durch die Integration der Kompetenzen des FZI im HoLL bietet das FZI interaktive Forschungs-, Demonstrations- und Evaluationsumgebungen für verschiedene Anwendungsgebiete und unterschiedliche Anwendungsszenarien. Durch die Einbindung der Wirtschaft und gesellschaftlich relevanter Gruppen sowie die Bereitstellung einer Technologie- und Service-Integrationsplattform wird eine partizipative Forschung ermöglicht. Erfolgreiche Lösungsansätze werden gemeinsam mit Anwendern 1

3 und Unternehmen in Pilotstudien bzw. Anwendungsszenarien im Rahmen des FZI House of Living Labs untersucht. Durch die Möglichkeit, die Kompetenzen der verschiedenen Living Labs des HoLL zu verknüpfen, ist es hierbei möglich, domänenübergreifende Szenarien interdisziplinär abzubilden. Durch diese Integration der unterschiedlichsten Kompetenzen können Synergieeffekte für diverse Technologie- und Anwendungsfelder geschaffen werden. Durch die Unterstützung und interdisziplinäre Vernetzung von Wissenschaft und unterschiedlichsten Akteuren aus Wirtschaft und Gesellschaft zur Umsetzung zukunftsweisender Anwendungsszenarien agiert das FZI House of Living Labs als Enabler für künftige Entwicklungen und trägt damit maßgeblich zur Sicherung und Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit des Standortes Baden-Württemberg bei. Das Dienstleistungsangebot Interactive Training of Innovation Use Im Rahmen der (interdisziplinären) Nutzung der Living Labs des HoLL bietet das FZI spezifische Schulungen zur Weiterqualifizierung von Firmenmitarbeitern für die Etablierung und Nutzung neuartiger, innovativer Technologien an. Unternehmen und deren Mitarbeitern soll hierdurch ein frühzeitiger Zugang zu unterschiedlichen Innovationen ermöglicht werden. Dazu muss den Unternehmen respektive deren Mitarbeitern einerseits vermittelt werden, wie konkrete Innovationen in Form von neuen Technologien und/oder Lösungsansätzen ihre Geschäftsprozesse und -modelle beeinflussen bzw. welche Optimierungspotenziale sich durch die Innovationen ergeben. Die Mitarbeiter der Unternehmen müssen im Hinblick auf die Nutzung der Innovationen spezifisch geschult werden. Das in diesem Zusammenhang entwickelte Dienstleistungsangebot Interactive Training of Innovation Use (ITI2U) des FZI fokussiert den nachhaltigen Kompetenzaufbau bei und die Beratung von Unternehmensmitarbeitern im Bereich neuer innovativer Produkte, Technologien und Methoden der Informations- und Kommunikationstechnologie. Das FZI verwendet in ITI2U eine dreistufige Fortbildung der Unternehmensmitarbeiter, die sich in die Stufen der initialen Theorieschulung, des vertiefenden Technologietrainings und der beratenden Innvotationsbegleitung unterteilt Neben seinen Living Labs beherbergt das HoLL Schulungsräume, um Weiterbildungsmaßnahmen im Rahmen von ITI2U durchzuführen. Unternehmen können dabei ihre aktuelle Marktposition verbessern, indem sie bspw. Beratungsleistungen des FZI nutzen und sich in der Auswahl und Umsetzung von relevanten Innovationen schulen lassen. Diese interaktiven Schulungen können in den passenden Umgebungen im HoLL stattfinden. Auf diese Weise erhalten die zu schulenden Mitarbeiter der Unternehmen eine weitaus bessere Qualifizierung als durch rein theoretische Schulungen. Vermittlung der Grundlagen Individuelle Szenarienidentifikation Erarbeitung und Etablierung eines Schulungskonzepts Begleitung der Unternehmen Beratung Theorie Interactive Training of Innovation Use Technologie Umsetzung unterschiedlicher Anwendungsszenarien Erkennen des Innovationspotenzial einer neuen Technik Abbildung 2: Aufbau von ITI2U 2

4 Die angebotenen Dienstleistungen qualifizieren die Mitarbeiter von kleinen und mittelständischen Unternehmen, wodurch deren Effizienz gesteigert und die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen erhalten bzw. erhöht werden kann. Die Fachkräfte und Unternehmen haben durch das Angebot die Möglichkeit, frühzeitig und maßgeschneidert an Innovationen zu partizipieren. Die Unternehmen können mit Hilfe von Wissenschaftlern des FZI Wettbewerbsvorteile erarbeiten bzw. ausbauen. Nachfolgend wird der Aufbau von ITI2U näher erläutert. Theorieschulung In der Stufe der Theorieschulung werden den Firmenmitarbeitern von Kompetenzträgern des FZI Grundkenntnisse im Rahmen einer spezifischen Technologie oder eines spezifischen Produktes vermittelt. Hierbei werden bereits Querverbindungen zu den vorhandenen Prototypen innerhalb des House of Living Labs aufgebaut, die später im Rahmen des Technologietrainings genutzt werden. Ziel der Theorieschulung ist neben dem Aufbau von Kompetenzen auch deren Festigung. Darüber hinaus werden im Rahmen der Theorieschulung spezifische Anwendungsszenarien mit den Firmenmitarbeitern entwickelt, die aus deren Erfahrung und Kenntnisstand heraus generiert werden. So kann im Technologietraining (aufbauend auf den geschulten Kompetenzen) mit der Untersuchung der spezifischen Szenarien begonnen werden. Des Weiteren werden in der Theorieschulung bereits Maßnahmen angesprochen, die bei der Weitergabe der Informationen an Kollegen der Firmenmitarbeiter umgesetzt werden können ( train the trainer ). Optionales Resultat der Theorieschulung ist daher auch ein Maßnahmenkatalog, der in der individuellen Schulung der Firmenmitarbeiter erstellt wurde und die Schritte enthält, mit denen aus Sicht der Mitarbeiter die Theorie am besten weitervermittelt werden kann. Ein Handwerker, der sich für die Installation von Gebäudetechnologien im Rahmen der Theorieschulung interessiert, erhält bspw. zunächst eine initiale Präsentation aller aktuellen Gebäudetechnologien und deren Funktionsweisen. Im Dialog mit dem Handwerker werden dann Szenarien entwickelt, die für ihn und seine Kunden höchste Relevanz besitzen. Nach der Identifikation der relevanten Szenarien (bspw. der zentralen Steuerung der Lichtanlage in einem Gebäude) wird detailliert und vertiefend auf die Grundlagen der relevanten Technologien eingegangen, die im Rahmen der Realisierung des Szenarios genutzt werden sollen. Im Beispiel wäre dies ein Bussystem. Die Wissenschaftler des FZI werden im Rahmen der Theorieschulung mit den Mitarbeitern der teilnehmenden Unternehmen die Grundlagen gemeinsam erarbeiten. Durch diese Herangehensweise wird das Wissen bei den Unternehmensmitarbeitern zunehmend gefestigt und es wird sichergestellt, dass nur relevante Inhalte vermittelt werden. Durch die Anwendung des theoretischen Wissens im Technologietraining kann dieses Wissen zusätzlich gefestigt werden. Technologietraining Im Rahmen der Theorieschulung wurde den Mitarbeitern das notwendige Wissen zu Grundlagen und Anwendung innovativer Technologien und Produkte vermittelt. Darauf aufbauend sollen die Mitarbeiter im Rahmen des Technologietrainings die nötigen Fähigkeiten und Verfahren erlernen. Dieses "Know-How" ist ein notwendiger Baustein zur späteren Innovationseinführung. Auch in dieser Schulungsphase profitiert der Ansatz von den Möglichkeiten des HoLL. Die verschiedenen Living Labs und deren Integration ins das HoLL stellen eine hervorragende Grundlage für die Umsetzung unterschiedlichster Anwendungsszenarien zur Verfügung. Die für die Innovation relevanten Techniken stehen im HoLL zur Verfügung und können auch miteinander verknüpft werden. Experten des FZI können ihre Erfahrung beim Aufbau und Betrieb weitergeben und somit die technologische Kompetenz der Unternehmensmitarbeiter steigern. Das Technologietraining gliedert sich in verschiedene Phasen, diese sind jedoch flexibel gestaltet und können daher auf die aktuellen Fähigkeiten der Teilnehmer und deren Lernbedarf eingehen. 3

5 1. Identifikation der Erwartungen und Lernziele. 2. Aufnahme vorhandener Systeme bei den Teilnehmern, um nach Möglichkeit auf eine geeignete Integration hinweisen zu können. 3. Vermittlung der Technologiekompetenzen anhand von Prototypen des HoLL. 4. Praktische Umsetzung durch Teilnehmer anhand von Anwendungsszenarien, die in der Theorieschulung definiert wurden. Nach abgeschlossenem Technologietraining sind die Teilnehmer in der Lage, das Innovationspotenzial einer neuen Technik zu erkennen. Sie verfügen außerdem über die nötigen Fähigkeiten und Verfahren, um die Technik in ihrem Unternehmen anwenden zu können. Um die Effizienz und Effektivität noch weiter zu steigern, wird in der dritten Phase des ITI2U-Ansatzes eine beratende Innovationsbegleitung durch Experten des angeboten. Beratende Innovationsbegleitung Nachdem die theoretischen und praktischen Grundlagen und die Verwendung der innovativen Technologien vermittelt wurden, erfolgt durch das FZI eine beratende Begleitung der Firmenmitarbeiter im Rahmen einer Einführung der Innovationen in das Unternehmen. Diese beratende Innovationsbegleitung erfolgt nicht mehr in den Räumlichkeiten des HoLL, sondern bei den Unternehmen vor Ort. Die Beratungsleistung umfasst bspw. eine gemeinsame Erarbeitung und Etablierung eines möglichen Schulungskonzepts für weitere Firmenmitarbeiter, die Auswahl oder Anpassung einer geeigneten Methode zur Einführung der innovativen Technologien in das Unternehmen unter Berücksichtigung unternehmensspezifischer Rahmenbedingungen (z. B. bereits vorhandenes Know-How, Infrastruktur, Unternehmensstrategie) oder eine beratende Unterstützung in der initialen Phase des Einsatzes neuer innovativer Technologien und Produkte. Auf diese Weise sind die Unternehmen bei der Einführung und Verwendung innovativer Technologien nicht auf sich gestellt, sondern werden dabei beratend begleitet. Zusätzlich wird eine nachhaltige Vermittlung der Lerninhalte aus den vorangegangenen Phasen an weitere Mitarbeiter gewährleistet. Im Folgenden werden die aktuellen Dienstleistungsangebote der einzelnen Living Labs des HoLL für ITI2U näher beschrieben. Das Spektrum der angebotenen Dienstleistungen des FZI im Rahmen von ITI2U wird dabei kontinuierlich aktualisiert und erweitert. Die Schulungsangebote der Living Labs können hierbei im Falle von technologieübergreifenden Anwendungsszenarien auch kombiniert werden. 4

6 FZI Living Lab Automotive Das Living Lab Im FZI Living Lab Automotive werden Elektrik-/Elektronik-Systeme für moderne Komfort- und Sicherheitsfunktionen im Auto der Zukunft erforscht. Software- und Hardware-Komponenten können durchgängig entwickelt und evaluiert, sowie an virtuellen oder realen Prototypen und im Testfahrzeug erprobt und weiterentwickelt werden. Weitere hoch aktuelle Forschungsherausforderungen, die derzeit im FZI Living Lab Automotive von Wissenschaft und Wirtschaft gemeinsam untersucht werden, sind die Beobachtung des Fahrers und die Überwachung seines Gesundheitszustandes, der potentielle Einsatz von Multicore-Systemen im Automobil sowie Reichweiten-optimierende Fahr- und Betriebsstrategien für das Elektroauto der Zukunft. Anwendungs- und Forschungsfelder sind hierbei die Situationsinterpretation und - bewertung durch Informationsfusion, sowie darauf aufbauend Strategien des manöverbasierten Fahrens bis hin zum autonomen Fahren. Im FZI Living Lab Automotive stehen Entwurfs- und Verifikations-Software sowie Hardware für eine durchgängige Erprobung von Algorithmen und Entwürfen zur Verfügung. Für eine realistische Simulation ist das FZI Living Lab Automotive mit einer 270 -Panoramaprojektion mit integriertem Testfahrzeug und Fahrdynamiksimulation ausgestattet. Hier werden im virtuellen Fahrversuch neue Algorithmen und Hardware sicher und frühzeitig getestet und evaluiert. Nach erfolgreichem Testverlauf im Simulationsstand können im instrumentierten Testfahrzeug u. a. ausgerüstet mit aktueller 2Dund 3D-Sensorik, Inertial- und Vitalsensorik sowie einem leistungsfähigen Steuerungsrechner die entwickelten Verfahren in der Realität evaluiert werden. Kurzbeschreibung der Dienstleistung Im FZI Living Lab Automotive können Schulungen über Technologien, Methoden und Produkten zum Thema Sensorik im Bereich Automotive angeboten werden. Das Angebot umfasst dabei eine sehr große Palette unterschiedlicher Sensorsysteme im direkten Vergleich sowie auf Versuchsträgern. In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) Praktische Übungen zum Einsatz von Sensoren (Technologietraining) 5

7 FZI Living Lab Mobile IT/mobileBusiness Das Living Lab Mobile Informationstechnologie ist eine Querschnittstechnologie, die keinem Bereich der IT stringent zugeordnet werden kann. Folglich ergibt sich für Anwender, die mobile IT bspw. im Unternehmen zur Unterstützung der betrieblichen Abläufe nutzen möchten, ein gewisses Risiko, da der Mehrwert der Technologie nicht vor deren Anschaffung ersichtlich ist. Ebenso ergeht es Entwicklern, die ihre Anwendung aufgrund der fehlenden "Test-Umgebung" nicht im Einsatz unter realen Bedingungen testen können. Erst der Test einer Anwendung/einer Technologie in einem der Realität nachempfundenen Szenario gibt eine gewisse Sicherheit über deren Einsatzfähigkeit bzw. deren Mehrwert. Das FZI Living Lab mobileit/mobilebusiness ist ein Testraum mit nahtlosem Übergang zwischen Gebäude und Freigelände, in dem reale Szenarien der späteren Einsatzbereiche von Mobil- und Lokalisierungstechnologien erprobt werden können. Vielfältige Indoor-Lokalisierungstechnologien wie z. B. die Funknetzwerke WLAN, UWB, Bluetooth und Zigbee stehen zur Verfügung, die im Zusammenspiel mit Outdoor-Lokalisierungstechnologien wie GPS, Galileo und Infrastrukturen wie RFID zur Anwendungserprobung genutzt und anwendungsorientiert kombiniert werden können. Ferner stehen Personentransporter zur Verfügung, die dem Benutzer mit 2D-/3D-Sensorik assistieren und autonom ihren Weg zum Ziel finden. Kurzbeschreibung der Dienstleistung Im FZI Living Lab mobileit/mobilebusiness können in einer bestens ausgestatteten Umgebung Schulungen zu theoretischen Grundlagen sowie praktische Übungen zum Einsatz unterschiedlicher Lokalisierungsmöglichkeiten durchgeführt werden. Das Living Lab verfügt über eine sehr große Palette unterschiedlicher vergleichbarer Lokalisierungsmöglichkeiten vor Ort. In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) o Grundlagentraining in der effizienten Nutzung mobiler IT o Sensibilisierung im Umgang mit mobilen Endgeräten und Infrastrukturen o Methodenwissen über die Nutzung von Lokalisierungstechnologien im Indoorbereich Praktische Übungen zum Einsatz unterschiedlicher Lokalisierungsmöglichkeiten (Technologietraining) o App-Nutzung in der Realität nachempfundenen Szenarien o Entwicklung szenarienübergreifender Anwendungen für mobile Endgeräte o Nutzung unterschiedlicher Indoor-Lokalisierungstechnologien 6

8 FZI Living Lab smartautomation Das Living Lab Echtzeitdaten sind überall: Cyber-Physische Systeme, Sensoren, Business Intelligence, Internet der Dinge, Produktionsprozesse, Logistik, Viele Unternehmen sammeln große Datenvolumen in Echtzeit und stehen zunehmend vor der Herausforderung, diese schnell zu verarbeiten und zeitnah reagieren zu können. Event Processing ist das Forschungsgebiet, das sich mit der Erkennung von Mustern auf kontinuierlichen Datenströmen in Echtzeit befasst. Dabei können relevante Entwicklungen aus großen Mengen von Ereignissen zeitnah identifiziert werden, um adäquate Reaktionen auszulösen. Auch wird im FZI Living Lab smartautomation an Event Processing sowie dessen Einsatz in komplexen Automatisierungssystemen geforscht. Kurzbeschreibung der Dienstleistung Schulungen können zu Event Processing (als eine Technologie zur Überwachung und Steuerung von industriellen Automatisierungsprozessen) angeboten werden. In Schulungen werden Event Processing Grundlagen und prototypische Umsetzung einer smartautomation Anwendung vermittelt. Mit ETALIS, einer neue Art Engine, entwickelt am FZI, wird dabei Event Processing in einem auf Logik- Programmierung basierten Framework durchgeführt. Neuartig ist dabei der Ansatz, mit dem Event Processing in einem auf Semantik- und-logik-programmierung basierten Framework durchgeführt wird. Durch diesen Ansatz werden eine Echtzeitfähige Überwachung und Diagnose von komplexen Automatisierungssystemen und proaktive Entscheidungsprozesse ermöglicht. In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) Praktische Übungen zum Einsatz unterschiedlicher Event Processing Methoden (Technologietraining) 7

9 FZI Living Lab Ambient Assisted Living Das Living Lab Im Forschungsfeld Ambient Assisted Living (AAL) werden Technologien und Organisationslösungen erforscht und entwickelt, um Menschen ihre Selbständigkeit im eigenen Heim auch im fortgeschrittenen Alter und bei gesundheitlichen Einschränkungen so lange wie möglich zu erhalten. Dafür hat das FZI als Arbeits-, Demonstrations- und Evaluationsumgebung das FZI Living Lab AAL eingerichtet. Das FZI Living Lab AAL ist eine 2-Zimmer-Wohnung mit Küche, Ess- und Wohnbereich, Schlafzimmer und Flur. In die Wohnung sind zahlreiche Sensoren, Aktoren, Bedien- und Benutzungselemente unterschiedlicher Hersteller in Möbeln, Fußboden, Wänden und in Geräten integriert. Die zentrale Kommunikation und Steuerung aller Sensoren und Geräte erfolgt mit Hilfe der OpenAAL Middleware, die am FZI entwickelt wurde. Das Labor adressiert die Thematik "Altersgerechte Dienstleistungen, Wohnen und Bauen", welche zurzeit nicht optimal von der Industrie angegangen wird, wo jedoch eine große Nachfrage herrscht. Folgende Fragestellungen sollen beantwortet werden können: Wie plane ich ein Haus bzw. eine Wohnung oder Einrichtung, um sie sicherer und komfortabler für ältere Menschen zu machen? Welche Systeme sind besser geeignet? Wie ermittle ich den Bedarf der älteren Menschen und wie kann ich dabei beraten, ein geeignetes System auszuwählen? Wie verwende ich eine Middleware, um die einzelnen Haus-Assistenzsysteme für die Bedürfnisse der älteren Menschen miteinander zu vernetzen? Wie kann ich mein technisches System um weitere Funktionen/Szenarien erweitern bzw. altersgerecht machen? Wie kann ich eine Konfiguration/ Wartung/ Pflege der Systeme garantieren? Kurzbeschreibung der Dienstleistung Im FZI Living Lab Ambient Assisted Living können Grundlagen und praktische Umsetzungsmöglichkeiten vermittelt sowie in einer semi -realen Umgebung praktische Übungen durchgeführt werden. In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Es können auch bei den Unternehmen vor Ort Schulungskonzepte erarbeitet oder bei der Einführung und Verwendung neuer Technologien/Produkte unterstützt werden. Schulungen können in den Bereichen Smart Home, Ambient Assisted Living und Telemedizin angeboten werden, u.a. zu den Themen Hausautomatisierung, Customizing/ Konfiguration und Middleware. Das Living Lab kann auf umfangreiche Vorarbeiten im Bereich der AAL-Schulung zurückgreifen (Schulungen im Rahmen des EU-Projektes UniversAAL für Programmierer und Service-Agenturen, Schulungen zur openaal Middleware, Schulung im Rahmen verschiedener nationaler Projekte wie VitaBIT, easycare, Inspire und Stroke Angel). Neuartig an diesem Dienstleistungsangebot ist, dass man anhand des vorhandenen Labors die Szenarien durchspielen kann und anhand von realen Situationen die gesamte Dienstleistungserbringung, von der Beratung bis zur Wartung ausprobieren kann. Dabei können alle Teilnehmer den Prozess miterleben und in gemeinsamer Runde reflektieren. Eine Vielzahl an Technologien ist bereits eingebaut und kann so ohne weitere Aufwände genutzt werden. Da im Labor auch unterschiedliche Technologien zum Einsatz kommen, können die Schulungskonzepte auch an die unterschiedlichen Zielgruppen angepasst werden. Zielgruppen sind u.a. Handwerker, Architekten, Bauträger, Technologieanbieter, Pflegeberater, Pflegestützpunkte, Pflegedienste, Pflegeheime. Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) Praktische Übungen zum Einsatz unterschiedlicher AAL-Technologien (Technologietraining) 8

10 Erarbeitung von Schulungskonzepten und Unterstützung bei Einführung und Verwendung von AAL-Technologien vor Ort (Beratende Innovationsbegleitung) 9

11 FZI Living Lab smartenergy Das Living Lab Intelligentes Energiemanagement zielt darauf, eine effiziente und weitreichende Kommunikation zwischen den technischen Komponenten des Energiesystems von morgen zu ermöglichen. Voraussetzungen dafür sind die technischen Anforderungen an den Informationsfluss, Methoden und Werkzeuge, um die Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten, und Szenarien, mit denen die Potenziale und die Robustheit des Konzepts und entsprechender Innovationen in Form verschiedener Energiezukünfte getestet werden. In diesem Zusammenhang befasst sich das FZI Living Lab smartenergy bspw. mit folgenden Fragestellungen: Welche Möglichkeit bieten derzeit verbreitete und zukünftige Systeme zur Gebäudevernetzung für ein intelligentes Gebäude-Energiemanagement? Wodurch zeichnen sich Smart Homes in Bezug auf das Energiemanagement aus, welches Potenzial bieten in diesem Zusammenhang EMS in intelligenten Gebäuden (Maximierung der Eigenstromnutzung, Reaktion auf zeitvariable Stromtarife, Einhaltung von Lastgrenzen, Reaktion auf Fluktuation durch die Bereitstellung durch erneuerbare Energien etc.) Welche Möglichkeit bietet Visulisierung und Benutzerinteraktion im Smart Home und wieso ist das essentiell für ein realistisches EM? Kurzbeschreibung der Dienstleistung Das FZI Living Lab smartenergy stellt eine Entwicklungs- und Evaluierungsumgebung für das Gebäude-Energiemanagementsystem im HoLL sowie der damit verbundenen technischen Systeme und Schnittstellen dar. Im Living Lab smartenergy fließen die Informationen aller Anlagen zusammen. Die Verfahren sowie die konkreten Umsetzungen zur Vernetzung aller energierelevanten Anlagen im HoLL können damit im Labor vermittelt werden. Im Rahmen des FZI Living Lab smartenergy können Schulungen an den konkreten Anlagen (z.b. Heizung/Klima, PV, Smart Home) stattfinden. Das Living Lab vermittelt dabei Know-how zu Themen wie: Verfahren für ein ganzheitliches Lastmanagement im Gebäude, das thermische und elektrische Energieflüsse integriert Vorstellung von Softwarearchitekturen zur Beherrschung der Komplexität, effizienten Algorithmen (z.b. Heuristiken aus dem Bereich des Organic Computing), Verfahren zur Integration mobiler und stationärer Speicher in das Gebäude-EMS Verfahren zur effizienten Inhouse-Kommunikation, Kombination verschiedener Haus- und Gebäudeautomatisierungssysteme mit Systemen des Energiemanagements (EIB/KNX, HabiTEQ, Zigbee, PLC, REST-Services, ModBus TCP, ) Bereitstellung von Systemdienstleistungen (PV-Wechselrichter, BHKW) Lademanagement zur Integration von Elektrofahrzeugen Verfahren zur Reduktion des Energieverbrauchs Entwicklung und Standardisierung von Smart Energy -Geräten (z.b. Gateways, Smart Plugs und kommunikationsfähige Haushaltsgeräte im Smart Home) In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Neuartig an diesem Dienstleistungsangebot sind die Kombination verschiedener Umgebungen (Wohnraum, Automation, Büro, ) unter einem Dach; der Aufbau eines integrierten EMS, das die verschiedenen Anlagen miteinander vernetzt (es werden thermische und elektrische Energieströme überwacht, visualisiert und in einem dezentral organisierten System optimiert; dabei werden insbesondere die Abhängigkeiten der verschiedenen Systeme berücksichtigt); die Erweiterung bestehender Gebäudeautomatisierungssysteme durch Energie-Features; die generische Vernetzung marktüblicher Systeme sowie die Standardisierung von Schnittstellen. 10

12 Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) Praktische Übungen zum Einsatz unterschiedlicher Energy Management Technologien (Technologietraining) 11

13 FZI Living Lab Service Robotics Das Living Lab Service-Roboter sollen in der Zukunft durch Dienstleistungen unterschiedlichster Art das tägliche Leben angenehmer und einfacher gestalten. Zudem können solche Systeme den Menschen bei Aufgaben unterstützen, die von diesem durch körperliche Einschränkungen nicht alleine durchgeführt werden können. Auch können Service-Roboter im industriellen Umfeld eingesetzt werden, um hier die Effizienz der Produktion zu steigern. Im Gegensatz zu Industrie-Robotern führen Service-Roboter keine sich wiederholenden, monotonen Tätigkeiten aus, sondern erledigen flexible Einzelaufgaben und können sich an ihre Umgebung schnell adaptieren. Die Forschungsarbeiten im FZI Living Lab Service Robotics umfassen das Engineering angepasster mechatronischer Systeme, deren adaptive Steuerung für Fortbewegung, Navigation und flexible Manipulation sowie den teilautonomen Einsatz angepasster Multi-Sensorsysteme zur Erlangung zuverlässiger Aussagen über den Zustand von Anlagen, Maschinen und Bauwerken. Einen besonderen Stellenwert in der Forschungsarbeit nimmt die alltagstaugliche Umsetzung neuester Grundlagenergebnisse wie elastisches Laufen, flexibles Greifen und Manipulieren und verhaltensbasierte Steuerungen ein. Kurzbeschreibung der Dienstleistung Im FZI Living Lab Service Robotics können theoretische Grundlagen und praxisrelevantes Anwendungswissen für die Entwicklung und Anpassung mechatronischer Systeme und von Multi- Sensorsystemen vermittelt werden. In den umliegenden Besprechungsräumen können vorher und nachher theoretische Grundlagen geschult werden. Die Teilnehmer sollen so Anwendungsfälle und den Umgang mit den Technologien erlernen. Die von Schulungsteilnehmern entwickelten bzw. angepassten Systeme können im Living Lab vor Ort in realitätsnahen Anwendungsszenarien erprobt und getestet werden. Leistungsangebot Vermittlung von theoretischen Grundlagen und praktischen Umsetzungsmöglichkeiten (Theorieschulung) Praktische Übungen zur Entwicklung und zum Einsatz unterschiedlicher mechatronischer Systeme und Multi-Sensorsysteme (Technologietraining). 12

14 Angebot Interactive Training for Innovation Use (ITI2U) Im Rahmen des Interactive Training for Innovation Use (ITI2U) bedarf es einer fallspezifischen Kombination der einzelnen Leistungsangebote, um den individuellen Anforderungen eines Schulungsbedarf gerecht zu werden. Aufgrund dessen bieten wir Ihnen die Möglichkeit der individuellen Angebotsgestaltung eines ITI2U. Falls Sie Interesse an einem auf Ihre Anforderungen abgestimmten Angebot haben, dann nehmen Sie doch bitte mit uns Kontakt auf. Kontakt: Dipl.-Inf. Stefan Hellfeld Leiter FZI House of Living Labs Tel. 0721/ Fax 0721/