IKT.NRW Roadmap Kommunikationsnetze für CPS im Horizon 2020 Forschungsprogramm. Ausgangspunkt der Betrachtung: IKT.

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1 CPS-Expertennetzwerk NRW IKT.NRW Roadmap 2020 Kommunikationsnetze für CPS im Horizon 2020 Forschungsprogramm Prof. Christian Wietfeld Technische Universität Dortmund (CNI) Cyber Physical NRW Ausgangspunkt der Betrachtung: IKT.NRW Roadmap Vollständige Sicht auf viele Aspekte der Entwicklung zukünftiger Cyber Physical Systems NRW_Roadmap_2020.pdf Cyber Physical NRW 2 1

2 Ausgangspunkt der Betrachtung: IKT.NRW Roadmap Detaillierte Studie zu Kommunikationsnetzen für CPS Zusammenfassung in 10 Thesen, die nachfolgend in Bezug zum Horizon 2020 Programm gesetzt werden. he/kommunikationsnetze_fuer_cps-schriftenreiheiktnrw.pdf Cyber Physical NRW 3 IKT-Themen in den HORIZON 2020 Calls breit gestreut Quelle: EC commission Cyber Physical NRW 4 2

3 Leadership in enabling and industrial technologies (LEIT) Besonders relevante Challenges : Smart Cyber Physical Systems (ICT ) Customized and low power computing (ICT ) Smart Networks and novel Internet Architectures (ICT ) Smart optical and wireless network technologies (ICT ) Advanced 5G Network Infrastructure for the Future Internet (ICT ) Trustworthy ICT (ICT ) Cyber Physical NRW 5 ICT in Societal challenges SC1: Health, demographic change and wellbeing SC3: Secure, clean and efficient energy SC4: Smart, green and integrated transport SC5: Climate action, environment, resource efficiency and raw materials SC6: Europe in a changing world Innovative, inclusive and reflective societies SC7: Secure societies Protecting freedom and security of Europe and its citizens. Cyber Physical NRW 6 3

4 1 Neuartige Methoden zur Umsetzung von netzweiten Policies zur Realisierung echtzeitfähiger und zuverlässiger IP-Netze entwickeln und erproben Software-Defined Networking (SDN) / Network-Function Virtualization (NFC), [1] 2 Ressourceneffiziente Anpassungen von Internetprotokollen und -datenformaten nutzen und weiterentwickeln Embedded Web Services, Efficient XML Interchange, etc. in der Elektromobilität (ISO/IEC 15118), [2a], Object Linking and Embedding (OLE) for Process Control (OPC-UA) [2b] Cyber Physical NRW 7 1 Neuartige Methoden zur Umsetzung von netzweiten Policies zur Realisierung echtzeitfähiger und zuverlässiger IP-Netze entwickeln und erproben Software-Defined Networking (SDN) / Network-Function Virtualization (NFC), [1] 2 Ressourceneffiziente Anpassungen von Internetprotokollen und -datenformaten nutzen und weiterentwickeln Embedded Web Services, Efficient XML Interchange, etc. in der Elektromobilität (ISO/IEC 15118), [2a], Object Linking and Embedding (OLE) for Process Control (OPC-UA) [2b] Cyber Physical NRW 8 4

5 3 LTE-Technik durch ressourceneffizientere und flexiblere Lösungsansätze erweitern: Direkte Kommunikation zwischen LTE-Endgeräten, Reduzierter Funktionsumfang für eingebettete Systeme, [3] 4 Ansätze zur Steuerung der Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen Nutzern von IKT-Infrastrukturen erforschen und vergleichen: Chancen der Virtualisierung vs. physikalischer Trennung, [4] Cyber Physical NRW 9 3 LTE-Technik durch ressourceneffizientere und flexiblere Lösungsansätze erweitern: Direkte Kommunikation zwischen LTE-Endgeräten, Reduzierter Funktionsumfang für eingebettete Systeme, [3] 4 Ansätze zur Steuerung der Wechselwirkung zwischen unterschiedlichen Nutzern von IKT-Infrastrukturen erforschen und vergleichen: Chancen der Virtualisierung vs. physikalischer Trennung, [4] Cyber Physical NRW 10 5

6 5 Neuartige Mehrfachnutzungskonzepte für das knappe Funkspektrum entwickeln Flexible Nutzung der sog. TV White Spaces, d.h. lokal begrenzt verfügbare Fernsehbänder, exklusive Reservierung spezifischer Funkbänder für konvergente Netze für sicherheitskritische Anwendungen, [5] 6 Robuste und gleichzeitig kostengünstige Kommunikationslösungen im 60 GHz-Band erforschen Breitbandige Kommunikation und hochgenaue Lokalisierung, [6] Cyber Physical NRW 11 5 Neuartige Mehrfachnutzungskonzepte für das knappe Funkspektrum entwickeln Flexible Nutzung der sog. TV White Spaces, d.h. lokal begrenzt verfügbare Fernsehbänder, exklusive Reservierung spezifischer Funkbänder für konvergente Netze für sicherheitskritische Anwendungen, [5] 6 Robuste und gleichzeitig kostengünstige Kommunikationslösungen im 60 GHz-Band erforschen Breitbandige Kommunikation und hochgenaue Lokalisierung, [6] Cyber Physical NRW 12 6

7 7 Chancen für alternative Lösungsansätze für robusten Netzaufbau ausloten Satellitennetze, Mesh Networks [7] 8 Mechanismen zur Absicherung gegenüber Angriffen entwickeln Sicheres Routingprotokoll PASER [8] Cyber Physical NRW 13 7 Chancen für alternative Lösungsansätze für robusten Netzaufbau ausloten Satellitennetze, Mesh Networks [7] 8 Mechanismen zur Absicherung gegenüber Angriffen entwickeln Sicheres Routingprotokoll PASER [8] Cyber Physical NRW 14 7

8 9 Erforschung von CPSoverEthernet-Lösungen Extreme Formfaktoren, autarke Energieversorgung und garantierte Echtzeitfähigkeit [9] 10 Ausbau und Vertiefung der Technik der Hybridsimulation für CPS Siehe Analyse IKT-gestützter Energiesysteme mittels über High Level Architecture gekoppelter Simulatoren [10] Cyber Physical NRW 15 9 Erforschung von CPSoverEthernet-Lösungen Extreme Formfaktoren, autarke Energieversorgung und garantierte Echtzeitfähigkeit [9] 10 Ausbau und Vertiefung der Technik der Hybridsimulation für CPS Siehe Analyse IKT-gestützter Energiesysteme mittels über High Level Architecture gekoppelter Simulatoren [10] Cyber Physical NRW 16 8

9 Zusammenfassung Themen der CPS.NRW Forschungsagenda Kommunikationsnetze lassen sich sehr gut auf ICT Challenges des Horizon 2020 abbilden: Direkte Bezüge vor allem im Bereich LEIT-ICT ICT-fokussierte Partner bilden typischerweise den Kern eines Konsortiums ergänzt um Anwendungspartner Potential bietet sich aber auch in den Bereichen Societal Changes, denn dort kommt vielfach ICT Technologie zum Einsatz: Der Innovationsgehalt muss dann in der Anpassung/Erweiterung der ICT für die Anwendungsszenarien liegen Typischerweise stark interdisziplinäre Projekte mit Fokus Energie, Verkehr, Produktionstechnik Cyber Physical NRW 17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit und viel Erfolg bei der Antragsstellung! Fachgruppe Kommunikationsnetze: Ansprechpartner Prof. Dr.-Ing. Christian Wietfeld Lehrstuhl für Kommunikationsnetze () Technische Universität Dortmund Web: Cyber Physical NRW 18 9

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