Unterstützung beim Katastrophenschutz: Hochschule Koblenz startet Verbundforschungsprojekt RIOT

17.03.2023

Smart-Home-Anwendungen in Haushalten sind das bekannteste Beispiel für das so genannte Internet der Dinge, es werden aber auch zunehmend die Grundversorgungs- und Verkehrsinfrastruktur damit automatisiert sowie Klima- und Katastrophenschutz unterstützt. Die entsprechenden Geräte werden dabei häufig drahtlos über Mobilfunk ans Internet angebunden. Um die Resilienz und Sicherheit dieser wichtigen Kommunikationsinfrastruktur zu erhöhen, startet die Hochschule Koblenz nun zusammen mit der Technischen Universität (TU) Chemnitz und dem Unternehmen mCloud Systems aus dem bayerischen Waldsassen ein Verbundforschungsprojekt mit dem Namen „Resilient Internet of Things“ (RIOT).

Dieses wird vom Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik im Rahmen der Förderlinie „Cybersicherheit und digitale Souveränität in den Kommunikations-technologien 5G/6G“ über eine Laufzeit von 24 Monaten mit einem Gesamtvolumen von 1,6 Mio. Euro unterstützt.

Viele Städte und Gemeinden etablieren derzeit Smart City Projekte mit sehr unterschiedlichen Sensoren. Darunter befinden sich auch solche Sensoren, die extrem wichtige Daten erheben, beispielsweise die eines Flusspegels. Besonders in kritischen Situationen – bei einem Flusspegel etwa kurz vor einem Hochwasser – müssen diese Daten an den betroffenen Stellen zuverlässig ankommen. Auch ein kurzer Ausfall von nur einer halben Stunde kann schon massive Probleme verursachen. Die technische Idee hinter RIOT ist, zur Erhöhung der Resilienz heute schon verfügbare Technologien wie LoRaWan und NB-IoT intelligent zu kombinieren und als gemeinsames System zu betrachten. Fällt ein Funksystem aus, kann ein Sensor schnell über das zweite System auf das Netz zugreifen und bleibt so erreichbar. Bei dieser auf den ersten Blick einfachen Idee stellen sich mit Hinblick auf die Netztechnik direkt eine ganze Reihe kritischer Fragen, etwa wann man welches Netz nutzt oder wie und in welcher Geschwindigkeit man umschaltet.

In Bezug auf den Mobilfunkstandard 6G sind die Ergebnisse besonders relevant, da das Projektteam die Forschungsergebnisse in die in einigen Jahren anstehende Standardisierung der neuen Mobilfunkgeneration einfließen lassen möchte. Außerdem soll das Projekt auch direkt Einfluss auf die zukünftigen Produkte der mCloud Systems GmbH haben – hierbei kommt die Expertise von mCloud Systems im Bereich der Hardwareentwicklung bei IoT-Monitoringlösungen über robuste Kommunikations-anbindungen dem Projekt zugute. Die neu entwickelten Produkte werden nach Abschluss des Projekts auch direkt dem Markt zur Verfügung gestellt.

Im Projekt ist auch eine intensive Zusammenarbeit mit dem Smart City Projekt MYK10 vorgesehen. Dieses verfolgt das Ziel, den Landkreis Mayen-Koblenz mithilfe innovativer Technologien sowie digitalen Lösungen, mitunter auch Sensoren, intelligenter zu vernetzen. Ein reger Austausch beider Projekte soll MYK10 Impulse für das Bereitstellen des Netzes und der Hardware bringen und dem Projekt RIOT Einblicke in die Anwendungs- und Betreiberszenarien ermöglichen. Es wird angestrebt, die Kooperation am Ende in einen gemeinsamen Prototyp und Feldtest münden zu lassen.

Die Hochschule Koblenz fokussiert sich in diesem Verbundprojekt auf die Fragestellung, wie ein Netz aus mehreren Funktechnologien überwacht und verwaltet werden kann. Dazu zählt unter anderem, böswillige Angriffe zu erkennen und deren Auswirkungen zu reduzieren. Auch der mögliche Ausfall von Funkantennen durch Umweltkatastrophen und das damit verbundene Umschalten auf eine Backuptechnologie, mit der sich die Daten weiterhin erfolgreich senden lassen, steht auf der Agenda des Forschungsteams. Gemeinsam mit dem Projektpartner TU Chemnitz erarbeitet die Hochschule Koblenz die Systemarchitektur und erstellt die Konzepte für die Erfassung von Messdaten.

Aufgrund der geographischen Nähe und der bereits bestehenden Zusammenarbeit übernimmt die Hochschule Koblenz in RIOT auch die Koordination der Arbeiten mit dem Smart City Projekt MYK10 in Bezug auf die Anwendungen und den Feldtest. Zudem plant die Hochschule Koblenz, im Rahmen des Projektes in Kooperation mit der TU Chemnitz mindestens eine Promotion zu ermöglichen. Dabei sollen Studierende auch die Möglichkeit haben, ihre Ideen einzubringen und am Forschungsprojekt mitzuarbeiten. Aufgrund der Relevanz beschäftigen sich derzeit schon zwei Masterarbeiten mit den Sicherheitsaspekten und dem Prototypenbau aus marktverfügbarer Hardware.

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