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„Smarte“ Welt von morgen erfordert eine extrem energieeffiziente Mikroelektronie

Intelligentes Energiemanagement eingebetteter Systeme
(PM) Paderborn/Lemgo, 24.10.2013 - Wir sind von immer mehr technischen Helferlein umgeben, die uns das Leben im Alltag und bei der Arbeit erleichtern. Sie werden häufig mit dem Adjektiv „smart“ belegt, was ihre Fähigkeit zum Ausdruck bringen soll, mit ihrem Umfeld eigenständig zu interagieren. Beispiele für solche smarten Helferlein sind häufig im Auto zu finden (Stichwort Bremsassistenten) , als Brustgurte zur Aufnahme von Vitaldaten beim Sport oder in Gestalt des Smartphones sowie einer nervengesteuerten Armprothese.

Auch die Visionen, die hinter den Schlagworten „Industrie 4.0“ oder „Cyber Physical Systems“ stecken, benötigen diese Helferlein. Technisch gesehen handelt es sich um sogenannte eingebettete Systeme, die neben ihrer physischen Hülle eine Einheit aus Sensoren, Aktoren und mindestens einer Steuerungseinheit bilden. Sie können mittlerweile in der Größenordnung von wenigen Millimetern hergestellt werden, wie das Beispiel eines Sensorknotens zeigt. Mit jeder Verkleinerung lassen sich neue Anwendungsfelder in der Industrie, im Gesundheitsbereich oder auch der Kunstwelt erschließen. Beispiele sind hier die Verbauung von Verschleißsensoren in Werkzeugen, die individuelle Darstellung des Haltbarkeitszustandes eines Lebensmittels oder die Überwachung der klimatischen Bedingungen am jeweiligen Standort eines teuren Gemäldes. Zeitgleich mit den (mobilen) Anwendungsmöglichkeiten jedoch wachsen die Herausforderungen insbesondere in Bezug auf die Energieversorgung solcher Systeme. Für eine möglichst lange und wenn möglich sogar autonome Energieversorgung wird eine extrem energieeffiziente Mikroelektronik benötigt, sogenannte „Ultra-Low-Power-Systems“.

In der am 15.10.2013 durchgeführten Veranstaltung „Intelligentes Energiemanagement eingebetteter Systeme“ im Centrum Industrial IT in Lemgo haben sich Anwenderunternehmen, Entwickler und Forscher über den Stand der Technik und Entwicklungsperspektiven ausgetauscht. Dabei verwies Referent Wolfgang Dorst, Bereichsleiter „Industrie 4.0“ bei der BITKOM auf die gute Ausgangsposition für die deutsche Industrie, nicht nur weltweite Standards im Bereich der eingebetteten Systeme zu setzen, sondern auch entsprechende Marktanteile zu gewinnen. Professor Ingo Wolff, u.a. Clustermanager des Landesclusters IKT.NRW stellte die Potentiale für den Wirtschaftsstandort NRW dar, allerdings nicht ohne auf die Schwierigkeiten eines äußerst heterogenen Marktes und fehlender technischer Standardisierung hinzuweisen: Hemmnisse, die es gerade dem innovativen Mittelstand schwer machen, smarte Produkte und Technologien im Markt erfolgreich durchzusetzen. Letzteres lässt sich gut am Bespiel der Gebäudeautomatisierung oder besser bekannt als „Smart Home“ erkennen, wo der seit vielen Jahren prophezeite Nachfragesog aus besagten Gründen immer noch auf sich warten lässt.

Ostwestfalen-Lippe besitzt mit dem CITEC – Center of Excellence Cognitive Interaction Technology (Universität Bielefeld) sowie dem Fraunhofer-Anwendungszentrum Industrial Automation (IOSB-INA) und dem inIT – Institut für industrielle Informationstechnik (beide auf dem Campus der Hochschule Ostwestfalen-Lippe) ausgezeichnete Forschungseinrichtungen im Bereich der energieeffizienten Mikroelektronik. In Verbindung mit seinem innovativen Mittelstand aus den starken Branchen des Maschinenbaus, der Automatisierungstechnik oder auch der Medizin- und Energietechnik ist OWL im zukunftsträchtigen Themenfeld der eingebetteten Systeme gut aufgestellt.

Die Veranstaltung wurde vom Elektronik-Forum OWL und dem Lemgoer Fraunhofer-Anwendungszentrum in Kooperation mit dem Cluster NanoMikroWerkstoffePhotonik.NRW und dem Landescluster IKT.NRW durchgeführt. „Das Elektronik-Forum OWL möchte seinen Mitgliedern, aber auch allen anderen Interessenten aus Ostwestfalen-Lippe die Möglichkeit geben, sich über den neusten Stand intelligenter Energiemanagementfunktion in eingebetteten Systemen zu informieren, auszutauschen und Kontakte zu knüpfen.“, erklärt Michael Kemkes, Projektleiter des Elektronik-Forums OWL. „Das Lemgoer Fraunhofer-Anwendungszentrum unterstützt hierbei gerne. Als Forschungseinrichtung in OWL stehen wir immer zum Austausch mit regionalen Unternehmen zur Verfügung und nutzen die Möglichkeit über die neuesten Entwicklungen zu informieren. In einem Rahmen wie heute, können wir dann natürlich auch von den Erfahrungen der Unternehmen profitieren und diese in unsere Arbeit einfließen lassen“, ergänzt Dr. Holger Flatt vom IOSB-INA.
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