Ein integrierter Mechanismus zur Entscheidungshilfe für eine Verbesserung der Nachhaltigkeit intelligenter Gebäude
Wie können Sensorgestaltung, das Internet der Dinge (IoT) (Signalerfassung, Kommunikation, Verarbeitung) und künstliche Intelligenz (KI) zusammen die gebaute Umwelt in intelligenten Städten in die Lage versetzen, ihre Ziele in Bezug auf Energieeffizienz, Wohlbefinden und Nachhaltigkeit zu erreichen – ohne den wahrgenommenen und empfundenen Komfort der Einwohnerschaft zu beeinträchtigen? In Zusammenarbeit mit acht Ländern und zwölf akademischen und industriellen Konsortialpartnern und mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen ging das Projekt SENSIBLE dieser Frage nach. Im Rahmen des Projekts wurden mehrere innovative technologische Lösungen entworfen, die auf fortschrittlicher Sensorik, IoT und KI basieren. SENSIBLE hat neuartige Entwürfe für integrierte photonische Sensoren konzipiert, die auf einer polarisations- und wellenlängenunabhängigen nanophotonischen Strahlteilung beruhen und die Herstellungsmängel und -kosten verringern. Es demonstrierte intelligentes Datenmanagement für umweltfreundliche, nachhaltige Gebäude durch skalierbare und vertrauenswürdige Lösungen für die auf maschinellem Lernen basierende Lastaufteilung, für die lediglich Messungen mit intelligenten Zählern und die Möglichkeit zur Visualisierung von Erklärungen für KI-basierte Entscheidungen erforderlich sind. Außerdem wurden Leitlinien für eine verantwortungsvolle, transparente und rechenschaftspflichtige KI erstellt, insbesondere für Systementwicklung und Wissenschaft.
Intelligente Energie als Antwort auf verschiedene Umweltprobleme
Die Arbeit von SENSIBLE auf dem Gebiet der intelligenten Energie, insbesondere im Zusammenhang mit Technologien zur Lasttrennung, kann zur Verbesserung der Energieeffizienz und zur Förderung eines nachhaltigen Verhaltens genutzt werden. Erreicht wird dies durch die Bereitstellung von Informationen über den Energieverbrauch einzelner Geräte in einem Haus oder Gebäude, wobei der weltweite Einsatz von intelligenten Zählern ausgenutzt wird. „Angesichts der anhaltenden Energiekrise und der Forderung nach Energieeinsparungen kann ein ganzheitlicher Innovationsansatz, der den Energieverbrauch von Geräten beleuchtet und Komfort und Wohlbefinden durch intelligente Stühle und intelligente Beleuchtung berücksichtigt, zu einem effizienteren Energiemanagement und einer verbesserten Lebensqualität führen“, erklärt Projektkoordinator Vladimir Stankovic. Die Lösung kann ebenfalls zur Unterstützung der Lastverschiebung, der Geräteautomatisierung, der Haussicherheit und der Überwachung älterer Menschen sowie Erkrankter eingesetzt werden, indem sie den Status der Geräte ermittelt und jede Abweichung von den üblichen Tagesabläufen erkennt. Sie wurde an ein Energiedienstleistungsunternehmen lizenziert und auch in mehreren industriellen Folgeprojekten eingesetzt. SENSIBLE hat bereits damit begonnen, einen Beitrag zur Bewältigung des Klimawandels und der Umweltprobleme zu leisten. Schmalbandige IoT-Anwendungen und -Geräte, die mit Drohnen verbunden sind, um schwere Infrastrukturen zu ersetzen, können in natürlichen oder städtischen Gebieten in den Bereichen Umwelt, Katastrophenmanagement oder Sportindustrie eingesetzt werden. SENSIBLE hat seine Erkenntnisse auf die Nachhaltigkeit in der intelligenten Landwirtschaft ausgeweitet, indem der Energieverbrauch von Maschinen quantifiziert wurde, um ein datengestütztes Maß für die Entscheidungsunterstützung und Planung im Agrarsektor bereitzustellen. Seine ultra-breitbandigen und verlustarmen integrierten Photonik-Designs können synergetisch mit der Integrationskapazität und dem geringen Energieverbrauch der Silizium-Photonik-Plattform kombiniert werden, um wichtige gesellschaftliche Herausforderungen anzugehen: intelligenter, grüner und integrierter Verkehr und sichere, saubere und effiziente Energie. Darüber hinaus können hochauflösende miniaturisierte Mikrospektrometer in Drohnen, feste Stationen oder Handgeräte integriert werden, um Energieerzeugung, -verteilung und -rückstände zu überwachen.
Ein wirkungsvolles Projekt für Nachhaltigkeit in der europäischen bebauten Umwelt
SENSIBLE trug zum Aufbau von Kapazitäten im KI-Sektor in Serbien bei, was mit der Gründung des Instituts für Forschung und Entwicklung im Bereich der künstlichen Intelligenz in Serbien im Jahr 2021 durch die lokale Regierung zum richtigen Zeitpunkt erfolgt. Die Begünstigten in Serbien und Spanien erhielten lokale Folgestipendien, um ihre Forschung auszubauen und sich mit gesellschaftlichen Bedürfnissen auf nationaler Ebene zu befassen. Die Ergebnisse von SENSIBLE boten dem britischen Begünstigten zudem die Möglichkeit, die Forschungspraxis einer vom britischen Forschungsrat finanzierten Doktorandenschule sowie die Regierungspolitik über die partnerschaftliche Lernplattform Apolitical zu beeinflussen, indem er bewährte Verfahren für eine verantwortungsvolle Datenverarbeitung teilte.
Schlüsselbegriffe
SENSIBLE, intelligente Gebäude, intelligente Sensoren, Nachhaltigkeit, IoT, KI, Datenverarbeitung, Umwelt, Verkehr, Energie, Beleuchtung
