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Software für das Internet der Dinge

EU-Projekt soll unsere Mobilität erleichtern, Häuser intelligenter und Fabriken produktiver machen: das Internet der Dinge, kurz IoT (Internet of Things). Noch steckt die Technologie in den Kinderschuhen. In dem kürzlich gestarteten EU-Projekt ENACT erforscht das Software-Technik-Institut paluno der Universität Duisburg-Essen (UDE) Entwicklungsansätze für neuartige IoT-Systeme.

Aktuelle Anwendungen wie das Fitnesstracking per Smartwatch konzentrieren sich darauf, Daten in der Cloud zu bündeln. Sie schöpfen allerdings die Möglichkeiten des Internet der Dinge bei Weitem nicht aus. Die Systeme der nächsten Generation werden kooperieren und aktiv auf ihre Umgebung einwirken. So zum Beispiel in Smart Buildings: Haus- und Medizintechnik werden gemeinsam für Komfort und Sicherheit sorgen – vollkommen autonom, indem sie u.a. das Verhalten der Bewohner beobachten.

Solche vernetzten IoT-Systeme zu entwerfen, ist herausfordernd. Wir kennen das, auch refixo bastelt an IoT-Lösungen, z.B. für unsere PoS- Software refixo Repaircloud. Sie sind sehr unterschiedlich und müssen sich laufend abstimmen. Zum Zeitpunkt ihrer Entwicklung ist aber nicht bekannt und auch nicht absehbar, wann welche Systeme wie miteinander kommunizieren werden. „Wenn mehrere IoT-Systeme dieselbe Umgebungsgröße beeinflussen, etwa die Raumtemperatur, oder wenn sie dieselbe Ressource verbrauchen, beispielsweise Treibstoff oder Rechenzeit, müssen sie potenzielle Konflikte erkennen und diese möglichst automatisch auflösen“, erläutert Dr. Andreas Metzger, der bei paluno die Arbeiten im ENACT-Projekt koordiniert. „Wir brauchen daher neue Entwicklungswerkzeuge für Systeme, die sich schnell an wechselnde Situationen anpassen können.“

Die 11 Projektpartner setzen hier auf einen in der Softwareentwicklung bewährten Ansatz (DevOps). Allerdings lässt der sich nicht so einfach auf IoT-Systeme übertragen, weil diese u.a. besondere Anforderungen an die Datensicherheit und den Schutz der Privatsphäre stellen. Geeignete DevOps-Werkzeuge zu entwickeln, ist daher das Ziel. Das UDE-Team von Prof. Dr. Klaus Pohl erforscht Lösungen, damit sich IoT-Systeme mit Hilfe künstlicher Intelligenz automatisch an dynamische Betriebssituationen anpassen.

Die Europäische Union fördert ENACT in den kommenden drei Jahren über das Horizon 2020-Programm. Von den fünf Millionen Euro Förderung erhält die UDE 420.000 Euro.

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Refixo Virtual Repair Assistant – jeder repariert alles

Refixo.de arbeitet an den virtuellen Reparaturassistenten (VRA). Technologien virtueller und augmentierter Realität (VR, AR) blenden audiovisuellen Reparatursupport live in die Wahrnehmung defekter physischer Realität. So hilft VRA aktiv bei Reparaturen und unterstützt dazu alle gängigen Betriebssysteme, etwa IOS und Android.

Refixo wird seinen VRA kostenlos über den App Store vertreiben. App-in Käufe unterstützen dann Reparaturen zu zahllosen Geräten. Für Smartphones lässt sich mit etwa zwei bis neun Euro je Erweiterung rechnen. Zunächst plant Refixo seine App für elektronische Verbraucherprodukte, etwa Smartphone, Tablet, Notebook, Digitalkamera und Drucker. Dann folgen Kategorien wie Haushaltsgeräte und Transportmittel. So lassen sich künftig beispielsweise Waschmaschinen sowie Motorräder und selbst Autos assistiert reparieren.

Besitzer defekter Geräte wie auch Werkstattbetreiber profitieren enorm: Aufwendiges Suchen nach zuverlässigen Reparaturanleitungen entfällt endgültig, etwa mühselige Textrecherche und zeitraubende Videoscans. VRA bettet reale defekte Geräte visuell in Reparaturumgebungen: What you see is what you fix.

Praktikables Prinzip

Refixos Schwerpunkt liegt traditionell in der Vermittlung von Reparaturen. Dabei entstanden Konzepte zur Revolutionierung klassischer Reparaturabläufe. VR und AR lassen sich dazu kombinieren: Hardware von Smartphones und Tablets fördert die Einbettung physischer Reparaturen in virtuelle Assistenzumgebungen. Über Kameras sowie Neigungs– und Beschleunigungssensoren realisiert sich VRA.

Robuste technische Umsetzung

Natürlich existieren professionelle VR-Brillen, deren Preise aber keinen Massenverkauf erlauben. Refixo strebte jedoch a priori nach maximalem Zugang zu seinem VRA-Konzept. So reparieren alle Laien im Idealfall komplexe Geräte ohne Hilfe menschlicher Experten. Digitale Endgeräte bieten dazu mittlerweile exquisite Displays mit geeigneten Bildauflösungen für visuelle Reparaturinformation. Prozessorleistungen erlauben audiovisuelle Assistenz in Echtzeit. So blendet VRA grafische Informationen räumlich plausibel in die optische Wiedergabe physischer Realität. Dazu interpretiert VRA die Kopflage von Nutzern. So ermöglicht Refixos Assistent interaktiv auch anspruchsvolle Reparaturen ohne spezifisches Vorwissen.

Natürliche Anwendung

VRA erkennt die jeweils defekten Geräte über die Bilder der Kameras von Endgeräten. Dann liefert Refixos App visuell wie inhaltlich passende Informationen über diverse Reparaturprogramme, etwa „iPhone 4: Backcover tauschen“ oder „iPhone 6: LCD-Touchscreen tauschen“. Sprachassistenz begleitet Nutzer synchron bei Reparaturen: Gesprochene Anweisungen sowie Verarbeitung von Sprache und Kopfgesten stärken VRAs interaktive Hilfe deutlich.

VRA erkennt Lage und Position defekter Objekte im Livebild. Dort blendet der Assistent Punkte für Reparaturen und entsprechende Werkzeuge ein. Dazu erscheinen Informationen zum Ablauf von Reparatur bzw. Austausch.

Refixos Feedback Assistent fragt Nutzer vor jeder Reparatur zur Verfügbarkeit nötiger Werkzeuge und Ersatzteile. Entsprechende Kopfgesten bestellen fehlende Objekte. Trauen sich Nutzer besonders komplexe Reparaturen auch mit Assistenz nicht zu, vermittelt refixo.de zahlreiche Fremdreparaturen zu fairen Festpreisen. Entsprechende Werkstätten hingegen bieten ihre Leistungen mit VRA extrem kompetitiv an.

Zeitplan

Spätestens Ende November 2017 erfolgt die erste Demonstration des Virtual Repair Assistant von Refixo. Termine und weitere Informationen werden zeitnahe bekanntgegeben.