Rund 1,4 Millionen Euro für ausfallsichere Kommunikationstechnologie
FAU mit drei Forschungsgruppen an großem EU-Projekt beteiligt
Zuverlässige Kommunikationsnetze sind unentbehrlich für wichtige Einrichtungen des gesellschaftlichen Lebens, zum Beispiel Flughäfen, Banken oder Krankenhäuser. Wie diese Technologien ausfallsicherer und nachhaltiger sein können, erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU). Das Projekt wird im Rahmen der EU-Initiative CELTIC NEXT mit 1,4 Millionen Euro gefördert.
Mit Machine Learning und digitalen Zwillingen Kommunikationsnetze verbessern
An der FAU sind drei Gruppen an dem Projekt beteiligt. Prof. Dr. Vasileios Belagiannis und sein Team am Lehrstuhl für Multimediakommunikation und Signalverarbeitung entwickeln Methoden, mit denen Firmen herausfinden können, wann wichtige Kommunikationsgeräte – oder Teilsysteme bzw. Module dieser Geräte – ausfallen. Nicht selten stehen diese Geräte nicht unbedingt an leicht erreichbaren Orten, sondern in isolierten Gegenden. Mit optimierten Wartungsarbeiten kann hierbei Geld eingespart werden. Die derzeit implementierte Fehlererkennung soll weiter verbessert und mögliche Fehler vor dem Auftreten vorhergesagt werden.
„Wir wollen mithilfe von Machine Learning vorhersagen, dass ein bestimmtes Gerät an diesem Standort in einem Monat nicht mehr funktionieren wird. Das bedeutet, wir wollen Anomalien erkennen oder Abweichungen von der normalen Funktionsweise dieser Geräte herausfinden“, erzählt Belagiannis. Um solche Ausfälle vorherzusehen, stehen dem Team um Prof. Belagiannis Datensätze von mehreren Tausend Messungen zur Verfügung. „Die Daten sind alle anonymisiert und stammen von verschiedenen Kommunikationsgeräten, die teilweise irgendwann ausgefallen sind. Wir wissen nicht, ob das Daten von einem Krankenhaus oder einem Flughafen sind. Die Daten aus diesem Netz werden uns von Nokia Solutions and Networks GmbH & Co. KG zur Verfügung gestellt und sind aus Hochleistungskommunikationsnetzwerken, das ist nicht Mobilfunk.“
Zwei weitere Lehrstühle am Projekt beteiligt
Am Lehrstuhl für Informatik 1 – IT-Sicherheitsinfrastrukturen erforscht das Team unter der Leitung von Prof. Dr. Felix Freiling, wie der Schutz vertraulicher Daten bei digitalen Rechenprozessen gewährleistet werden kann. Dieses „Confidential Computing“ ermöglicht es, Daten auch während der Verarbeitung in den Kommunikationsnetzen so zu schützen, dass selbst der Netz-Anbieter keinen Zugriff darauf hat. Durch die Zusammenarbeit mit Projektpartnern wie Nokia Solutions und der Ruhr-Universität Bochum gelingt hierbei der Brückenschlag zwischen Forschung und industrieller Praxis.
Der Lehrstuhl für Informatik 7 – Rechnernetze und Kommunikationssysteme von Prof. Dr. Reinhard German wird im Rahmen von SUSTAINET Forschungsarbeiten zu digitalen Zwillingen, also digitalen Abbildungen eines realen Objektes, durchführen. Mithilfe solcher digitalen Zwillinge können die Forschenden Änderungen, beispielsweise Störungen innerhalb der Netze simulieren und die Reaktion des Systems untersuchen, ohne den Betrieb der realen Netze zu beeinflussen.
Die Koordination aller drei Gruppen und die Kommunikation mit anderen SUSTAINET-Projektgruppen übernimmt Prof. Dr. Vasileios Belagiannis.
Über das Projekt SUSTAINET:
Das EU-Forschungsprojekt SUSTAINET (Sustainable Technologies for Advanced Resilient and Energy-Efficient Networks) wird im Rahmen der europaweiten CELTIC NEXT-Initiative durchgeführt. Das Ziel des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungsprojekts ist, resiliente und gleichzeitig nachhaltige Technologien für Kommunikationsnetze zu entwickeln. Diese Technologien sollen dann in Einrichtungen der kritischen Infrastruktur zum Einsatz kommen.
Eine sichere IT-Infrastruktur ist mit Blick auf die unaufhaltsame Digitalisierung in allen Bereichen des alltäglichen Lebens essentiell. Sie muss stetig erneuert werden, damit auch bei Ausfällen weiter kommuniziert werden kann. Gleichzeitig sollen diese Kommunikationsnetze klimaschonend und nachhaltig sein. Im Teilprojekt SUSTAINET-inNOvAte sind über 20 Institutionen aus fünf Ländern beteiligt – neben der FAU auch das Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS in Tennenlohe. Das Fördervolumen besteht insgesamt aus knapp 14 Millionen Euro. Hiervon fallen 1,4 Millionen Euro an die drei FAU-Gruppen ab, wobei die Laufzeit von SUSTAINET-inNOvAte im Dezember 2027 endet.
Weitere Informationen:
Prof. Dr. Vasileios Belagiannis
Professur für Maschinelles Lernen in der Signalverarbeitung
vasileios.belagiannis@fau.de
https://lms.tf.fau.de