„Cocoon“, das steht für „Cooperative Sensor Communication“: Ob Mobiltelefon, Navigationsgerät oder sogar Autoschlüssel – zahlreiche Geräte senden und empfangen Signale heute drahtlos. Auch zukünftig werden Anwendungen der kooperativen Sensorkommunikation unsere Lebens- und Arbeitswelt weiter verändern.

Drahtlose Sensorkommunikation funktioniert doch schon. Warum weiterforschen?

Weil die Möglichkeiten noch längst nicht ausgeschöpft sind. Die kooperative Sensorkommunikation hat das Potenzial für viele weitere Dienste: etwa im Umweltschutz, in der medizinischen Versorgung, in Logistik und Elektromobilität, in der Bereitstellung personalisierter Informationen.

Die Entwicklung neuer Dienste und ihre Verknüpfung zu einer „Smart City“ erfordern, dass eine kooperative mobile und drahtlose Kommunikation zu jeder Zeit und an jedem Ort verlässlich unterstützt wird. Voraussetzung dafür ist die intelligente Vernetzung von Nutzern, Rechnern und unterschiedlichsten Geräten wie zum Beispiel Umweltsensoren, Mobiltelefon, PDA, Navigations-gerät, Autoschlüssel, elektronische Geldbörse oder auch Pulsmesser.

Wenn aber immer weitere Anwendungen hinzukommen und die Zahl der beteiligten Sensoren zunimmt, wächst die Gefahr, dass sich Signale gegenseitig stören. Auch wird eine optimale Ausnutzung des insgesamt zur Verfügung stehenden Frequenzspektrums erst möglich, wenn die bisher existierenden Teilsysteme – wie z.B. Mobilfunknetze, WLAN etc. – zu einer integrierten Arbeitsweise zusammengeführt werden.

Um das Potenzial der kooperativen Sensorkommunikation auszuschöpfen, muss die zugrunde liegende Technologie also beständig verfeinert und weiterentwickelt werden. Der LOEWE-Schwerpunkt Cocoon betreibt Grundlagenforschung im Bereich Basistechnologien und neuer Netzwerkarchitekturen.

Was ist eine Smart City? Und was haben wir davon?

„Smart City“ ist das Konzept einer „intelligenten Stadt“, die ihre verschiedenen Infrastruktur- und Lebensbereiche zunehmend im Sinne von Nachhaltigkeit, Effizienz und Lebensqualität vernetzt. Dies gilt zum Beispiel für die Erzeugung und Bereitstellung von Energie, für die Organisation von Wertstoff-Kreisläufen, für die Versorgung der Einwohner mit Lebensmitteln, für die Gesundheitsvorsorge und nicht zuletzt für die Mobilität. So könnten zukünftige Dienste aussehen:

Beispiel Umweltmanagement: Messen und optimieren Eine Großstadt möchte den Energieverbrauch des öffentlichen Sektors minimieren, sein Abfall-management verbessen und Emissionen minimieren. Hierzu werden verschiedene Sensornetze miteinander verbunden, die z.B. Verkehrs- und Industrieemissionen erfassen, den Energieverbrauch messen, Abfallmengen identifizieren und entsprechend Bedarfe von Entsorgungen ermitteln.

Beispiel Elektromobilität: Batterie leer – und trotzdem ankommen Während der Fahrt in einem Elektroauto fordert der Batteriesensor eine Aufladung an. Umgebungs-sensoren erfassen die erreichbaren Ladestationen, ermitteln den jeweiligen Strompreis und leiten den Fahrer zur empfohlenen Ladestation.

Was aber, wenn eine solche Ladestation nicht zur Verfügung steht? Dann liefern die Sensoren Informationen über Elektroautos in der Nähe. Sie prüfen die Möglichkeit einer Energieübertragung von diesen Autos und handeln den Preis aus.

Beispiel Gesundheit: Risiken vermeiden Eine Allergikerin besucht eine Stadt, in der sie sich nicht auskennt. Über drahtlose Informations-kioske erfährt sie, welche Geschäfte, Hotels, Restaurants für sie verträgliche Angebote bereithalten. Auf diese Weise erspart sie sich die langwierige Suche nach geeigneten Nahrungsmitteln – und hat mehr Zeit für die Erkundung der Stadt und die Gestaltung ihrer Freizeit, bei der sie diverse Informations-dienste ebenfalls unterstützen.

Gleichzeit erlaubt die kooperative Sensorkommunikation, Menschen mit gesundheitlichem Risiko aus der Ferne zu überwachen – und ermöglicht ihnen so einen größeren Bewegungsradius.

Wie es nach der LOEWE-Förderung weitergeht

Auf den Grundlagen von Cocoon aufbauend, ergaben sich unzählige weitere Forschungsfragen, zum Beispiel wie die Informations- und Kommunikationstechnologie im Krisenfall Menschen vernetzen und deren Kooperation ermöglichen können, die im neu gegründeten LOEWE-Schwerpunkt NICER weitergeführt werden.