EnABLES

Ein Forschungsinfrastrukturprogramm zur Förderung des Internets der Dinge, das im Rahmen des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizont 2020 der Europäischen Union finanziert wird.

EnABLES – European Infrastructure Powering the Internet of Things

Was ist das EnABLES-Projekt?

European Infrastructure Powering the Internet of Things
© EnABLES

European Infrastructure Powering the Internet of Things

Bis 2025 wird es weltweit geschätzt eine Milliarde IoT-Geräte geben, die alle mit Energie versorgt werden müssen. Das Projekt zielt darauf ab, die Notwendigkeit eines Batteriewechsels, wo immer möglich, durch den Einsatz von Energy Harvesting-Lösungen zu eliminieren und Wege zu finden, den Stromverbrauch von Geräten signifikant zu reduzieren. Im EnABLES-Projekt arbeiten mehrere hundert Forscher und Entwickler, um Energy Harvesting-, Speicher- und Micro-Power-Management-Lösungen für das integrierte Design und den Einsatz miniaturisierter autonomer Sensoren voranzutreiben. Das EnABLES-Angebot reicht von Technologien und Simulationsmodellen bis hin zum Design von Geräten und Systemen. Die EnABLES-Institute unterstützen die Interessengruppen bzw. IoT-Entwickler und -Hersteller, um die Einführung dieser Technologie in realen Anwendungen zu beschleunigen.

Die Institute bieten ihr Know-how und ihre Infrastruktur für die Entwicklung von »selbstversorgenden« Sensorlösungen an. Basierend auf den Teilbereichen Energy Harvesting, Energiespeicherung, Micro-Power-Design, Power- Management und Systemintegration wird im Rahmen des Projekts kostenloser Zugang zu Simulationen, Laboren sowie aber auch zu Fachkenntnissen, z. B. in Konzept- und Machbarkeitsstudien, angeboten. Über das sogenannte Transnational Access (TA)-Programm, das im Juli 2018 veröffentlicht wird, erfolgt auf einfache und schnelle Weise die Kooperation zwischen interessierten Firmen und den EnABLES-Instituten.

Wer sind die Partner des Projekts?

Die TA-Anbieter sind das Tyndall National Institute (Koordinator; Irland), CEA (Leti & Liten), Fraunhofer IIS, Fraunhofer IMS (Deutschland) und imec (Niederlande). Darüber hinaus wird von den Universitäten von Southampton und Perugia ein virtueller Zugang zu Datenbanken mit Schwingungsdaten aus realen Anwendungen angeboten. EnABLES finanziert auch gemeinsame Forschungsaktivitäten (Joint Research Activities JRAs) zwischen den oben genannten Partnern zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie, dem Politecnico di Torino und der Universität Bologna. Es ist vorgesehen, dass die JRA zu künftigen TA-Angeboten führen werden.

Was sind die Ziele von EnABLES?

EnABLES wird die wichtigsten europäischen Forschungsinfrastrukturen zusammenbringen, um das Internet der Dinge (IoT) mit Energie zu versorgen:

  1. Bereitstellung einer Zugangsinfrastruktur zu sechs weltweit führenden Forschungs- und Technologiezentren, ergänzt durch fünf interdisziplinäre Wissenszentren für Exzellenz in der Pionierforschung, die das Wachstum einer Gemeinschaft im IoT-Energiebereich integrieren und fördern.
  2. Nutzung des einzigartigen Vorsprungs Europas im Bereich Energy Harvesting, Energiespeicher- und Micro-Power-Management, um die Entwicklung und den Einsatz von miniaturisierten, autonomen Sensoren zu ermöglichen.
  3. Beschleunigung der Entwicklung von Querschnittslösungen, die die Lücke zwischen den Energieanforderungen typischer Anwendungen und der Energieversorgung aus Energy Harvesting schließen, um autonome, drahtlose Geräte zu realisieren.
  4. Beschleunigung der Innovation bei IoT-Geräten und Extrahierung des Werts der entstehenden autonomen Sensoren durch Implementierung und Einsatz unter realen Bedingungen.
  5. Erfassung des Innovationspotenzials miniaturisierter autonomer Sensoren in verschiedenen IoT-Anwendungen und -Diensten durch Entwicklung einer Community zur Unterstützung der Integration und Positionierung der europäischen Gemeinschaften bei der Stromversorgung von IoT-Geräten.

Herausforderungen und Chancen des IoT

Bis zum Jahr 2025 wird es weltweit eine Milliarde IoT-Geräte geben, die Strom benötigen. Die Herausforderung besteht darin, die Notwendigkeit eines Batteriewechsels durch die Entwicklung von Energy Harvesting und Energiespeicherlösungen zu beseitigen (oder deutlich zu reduzieren) und gleichzeitig den Energieverbrauch des IoT-Geräts zu reduzieren. Durch den einfachen Zugang zu Schlüsselinfrastruktur und Know-how wird EnABLES Forscher und Anwender aus der Industrie zusammenbringen, um anwendungsorientierte Lösungen für IoT-Geräte und -Systeme zu entwickeln.

Das Fraunhofer IIS bietet Zugang zu Energy Harvesting Systemen und Laboren

Das Fraunhofer IIS bietet Labore mit verschiedenen Geräten, Generatoren und Energiemanagement-Testkits an.
© Fraunhofer IIS

Das Fraunhofer IIS bietet Labore mit verschiedenen Geräten, Generatoren und Energiemanagement-Testkits an.

Durch die Gestaltung, Charakterisierung und Optimierung von Energy Harvesting Systemen bietet das Fraunhofer IIS Zugang zu Laboren mit verschiedenen Messgeräten, Generatoren und Energiemanagement-Testkits sowie Plattformen für das Projekt EnABLES.

Typische Anwendungen sind die Entwicklung von Energy Harvesting Systemen mit verfügbaren Bausteinen wie thermoelektrischen Generatoren, Vibrationswandlern oder Solarmodulen, Spannungswandlern und Speichergeräten für spezielle Anwendungsfälle.

Die Labore des Fraunhofer IIS bieten folgende Ausstattung und technische Angebote:

 

Hauptausstattung Technisches Angebot
  • Tira elektrodynamischer Shaker S 52110
  • dSPACE DS1104 R&D Controllerplatine
  • Autolab PGSTAT302N und FRA32M-Modul: Impedanzspektroskopie im Bereich von 10 µ; Hz – 1 MHz
  • Vorhandene Skripte zur Erlangung von 3D-Plots der charakterisierten Harvester
  • Agilent DC Power Analyzer N6705A
  • Lasersensor zur exakten Amplitudenmessung von mechanischen Harvestern
  • Wärmebildkamera VarioCAM hochauflösend (640×480 Pixel, Genauigkeit von ± 1.5 K)
  • Digitale Widerstandskarte
  • Heizplatte
  • Messung und Aufzeichnung der Leistungsabgabe von Energy Harvesting Systemen (wie Solarzellen, thermoelektrische Generatoren, Vibrationswandlern)
  • Design und Implementierung von Mikropowermanagement und Energy Harvesting Systemen
  • Muster und Materialien verschiedener Harvester
  • Powermanagement-Testkits  

Wie erhalte ich Zugang?

Beispiele für Angebote können auf der Website von EnABLES eingesehen werden und ein Online-Anfrageformular ist unter www.enables-project.eu verfügbar. Alle Ergebnisse der Transnational Access (TA)- und Virtual Access (VA)-Aktivitäten von EnABLES werden im Rahmen des Ziels von EnABLES öffentlich zugänglich gemacht, um ein kollaboratives Ökosystem aufzubauen, das miniaturisierte und autonome Sensoren erzeugt. EnABLES bringt bereits ein Konsortium von 130 Forschern zusammen, die Zugang zu einer Forschungsinfrastruktur von mehr als 2 Milliarden Euro ermöglichen.

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Energy Harvesting

EnABLES – Homepage

EnABLES – EU-Projekt

ENABLES wird durch das Forschungs- und Innovationsprogramm Horizont 2020 der Europäischen Union im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 730957 finanziert.