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Gestaltung der digitalen Zukunft Europas

Investitionen in Cloud, Edge und das Internet der Dinge

Das politische Programm der Europäischen Union für die digitale Dekade setzt unsere Ziele für den digitalen Wandel mit 10,000 klimaneutralen Kantenknoten als ein Ziel. Das bedeutet, dass Cloud, Edge und das Internet der Dinge eine große Rolle spielen.

Edge Computing bietet Europa in Verbindung mit IoT und Cloud eine neue Chance, der Nachfrage nach Datenverarbeitungsinfrastrukturen der nächsten Generation gerecht zu werden, um seine Datenverarbeitungskapazitäten zu stärken. Dadurch kann Europa seine technologische Souveränität stärken. Es präsentiert auch ein neues Paradigma für die Datenverarbeitung und -intelligenz, am Rande und sogar auf Geräteebene. Die Verarbeitung muss näher an der Stelle sein, wo die Daten produziert werden, um Latenz-, Sicherheits-, Datenschutz- und Umweltanforderungen zu berücksichtigen.

Angesichts der rasanten Entwicklung in diesem Bereich außerhalb der EU sind Forschungs- und Innovationsinvestitionen in Cloud, Edge und Internet der Dinge für die europäische Industrie und insbesondere für kleine und mittlere Unternehmen erforderlich, um rasche Ergebnisse zu erzielen.

Vergleichstabelle der Entfernung und Latenz von Kante/Wolke

Das übergeordnete Ziel von Forschung und Innovation in diesem kombinierten Bereich von Cloud, Edge und IoT besteht darin, die europäischen Liefer- und Wertschöpfungsketten in der Cloud zu etablieren, um IoT-Kontinuum zu erreichen, indem die relevanten Elemente Computing, Konnektivität, IoT, KI und Cybersicherheit integriert und neue Konzepte für dezentrale Intelligenz wie Schwarm Computing erforscht werden.

Kognitive Cloud-Edge-IoT-Technologien mit verbesserter Leistung, die durch KI ermöglicht werden, werden die europäische Autonomie in der Datenwirtschaft erhöhen, die erforderlich ist, um zukünftige hyperverteilte Anwendungen zu unterstützen.

Vor allem besteht das übergeordnete Ziel von Forschung und Innovation im Kontinuum Cloud-Edge-IoT-Computing darin, eine nahtlose und vertrauenswürdige Integration verschiedener Computer- und Datenumgebungen zu unterstützen und die digitale Autonomie für Europa in wichtigen Technologie- und Anwendungsbereichen sicherzustellen. Die Ergebnisse von Forschungs- und Innovationsprojekten werden die technologische Grundlage für andere aufstrebende Bereiche wie die virtuellen Welten und das industrielle Metaversum bilden.

Forschungsprojekte in Horizont 2020 und Horizont Europa

Die Europäische Kommission finanziert eine Reihe von Projekten in den Bereichen Cloud, Edge und IoT. Dazu gehören Projekte, die noch im Rahmen von Horizont 2020 laufen, und Projekte, die im Rahmen ihres Nachfolgers, Horizont Europa, finanziert werden.

Tabelle mit Zeitplan für laufende und zukünftige Projekte

Lesen Sie mehr über die Projekte

Sie können diese Projekte und deren Anwendungsfälle in den Registerkarten unten erkunden.

 

Die folgenden Projekte begannen alle im Rahmen von Horizont 2020. Dazu gehören Projekte zum Internet der Dinge der nächsten Generation, Cloud Computing und Softwaretechnologien. Weitere Informationen zu diesen Projekten finden Sie auf der Website der EUCloudEdgeIoT-Initiative. 

Next Generation Internet of Things Projekte

Internet of Things (IoT) Technologien und Anwendungen haben grundlegende Veränderungen in allen Bereichen der Gesellschaft und der Wirtschaft gebracht. Sie stellen ein wesentliches Element des Next Generation Internet (NGI) dar.

Die Herausforderung bestand darin, die technologische Stärke der EU zu nutzen, um die nächste Generation von IoT-Geräten und -Systemen zu entwickeln, die Fortschritte bei der Ermöglichung von Technologien wie 5G, Cybersicherheit, verteiltes Computing, künstliche Intelligenz (KI), Augmented Reality und taktiles Internet fördern.

Ziel der EU-finanzierten Forschungs- und Innovationsprojekte in diesem Bereich war es, neuartige IoT-Konzepte und -Lösungen zu entwickeln und zu demonstrieren, um die Vision von NGI zu untermauern, um den Endnutzern besser zu dienen.

Die 6 ausgewählten Projekte zu diesem Thema, genial, IntelloT, IoT-NGIN, VEDLIoT, ASSIST-IoT und Terminet, starteten Ende 2020 und laufen bis zum dritten Quartal 2023. Sie erhielten 48 Mio. EUR an EU-Mitteln. Die Inanspruchnahme dieser Projekte wurde mit den offenen Aufforderungen in Höhe von fast 4 Mio. EUR multipliziert. Dies fördert die Schaffung eines Ökosystems, in dem KMU und Industrieakteure schrittweise integriert werden.

Die Next Generation Internet of Things-Projekte haben durch die Definition neuer Architekturen, Methoden des maschinellen Lernens und Hardwareintegrationsaspekten eine große Menge an wissenschaftlichen Ergebnissen generiert, wobei Cybersicherheits- und Datenschutzaspekte berücksichtigt wurden.

Darüber hinaus testeten die Pilotprojekte die Technologien in einer Vielzahl von Bereichen, darunter: Energie, Umwelt, Gebäude, Verkehr, Mobilität, Logistik, Industrie, Landwirtschaft, Lebensmittelversorgung, Krisenmanagement, Gesundheit, intelligente Städte und Gemeinden.

Sehen Sie sich den Aufruf für diese Projektean

Anwendungsfall: Fußgänger-automatischer Notausbruch

Diagramm des automatischen Notbruchs, wobei das Auto mit der intelligenten Kreuzung interagiert, die auch mit Verkehrskoordinierung/Polizei interagiert

Horizont 2020: VEDLIoT-Projekt, EU-Beitrag 8 Mio. EUR

Der Use Case des Verkehrssektors validiert den Einsatz von automatischen Notausbrüchen für Fußgänger. Dieses System nutzt Daten von IoT-Geräten des Autos, wie Kameras oder Sensoren, und verarbeitet sie an Bord. Das Auto kommuniziert mit dem Intelligent Crossing, das die Daten verarbeitet und ein Steuersignal an das Auto sendet.

Im Falle einer möglichen Kollision würde es das Notbremssystem des Autos auslösen. Unterschiedliche Algorithmen für städtische und ländliche Umgebungen sind nach wie vor eine Herausforderung für die zukünftige Forschung, aber die aktuellen Errungenschaften sind bereits ein großer Schritt nach vorn zur Erhöhung der Fußgängersicherheit.

Anwendungsfall: Intelligente Landwirtschaft

ein Diagramm der intelligenten Landwirtschaft, mit Sensoren in Pflanzen, Agrobots und Drohnen und Wetterstationen, die Daten an das Gerät übertragen, damit der Landwirt die Ernten verwaltet

Aufforderungsprojekt H2020: Terminet, EU-Beitrag 8 Mio. EUR

Intelligente Landwirtschaft hilft Landwirten, Schäden an ihren Kulturen zu vermeiden. Das System basiert auf Datenflüssen von IoT-Geräten (Internet of Things), wie Anlagen- und Viehsensoren, Wetterstationen und landwirtschaftlichen Anlagen. Die Daten dieser Geräte werden mit periodisch gesammelten Daten kombiniert, die von Drohnen und Agribots stammen.  

Die Daten fließen zu einem lokalen Edge-Rechenzentrum, das im Falle der Landwirtschaft der landwirtschaftliche Betrieb ist.

Einige dieser Informationen werden in die Cloud übertragen, d. h. in eine landwirtschaftliche App. Die Echtzeit- und Tagesinformationen des Betriebs in Verbindung mit der Cloud-Intelligenz ermöglichen es den Landwirten, qualifizierte Entscheidungen zu treffen. Auf diese Weise können sie die Schäden an ihren Ernten eindämmen, die Erträge und wiederum ihre Gewinne erhöhen. Die Umwelt profitiert auch von einer intelligenten Landwirtschaft, da die Dosierung von Pestiziden präziser und ihr Gesamtvolumen reduziert wird.

Cloud Computing: auf dem Weg zu intelligenten Cloud Computing-Kontinuumsprojekten

Die Herausforderung von Forschungs- und Innovations-Cloud-Computing-Projekten besteht darin, umfassende Cloud-Lösungen und Testbeds zu entwickeln, die verschiedene Ausführungsplattformen für allgegenwärtige und nahtlose Rechenumgebungen als Grundlage für ein komplettes Computing-Kontinuum kombinieren.

Dies erfordert neuartige Lösungen für die Bündelung von Infrastrukturen, Programmieranwendungen und Services sowie die Erstellung dynamischer Workflows, die in Echtzeit auf unvorhersehbare Datengrößen, Verfügbarkeit, Standorte und Preise reagieren können.

Dies wird Anwendungsentwicklern eine größere Kontrolle über Netzwerk-, Computer- und Dateninfrastrukturen und -dienste geben. Der Endbenutzer wird auch von einem nahtlosen Zugang zu kontinuierlichen Serviceumgebungen profitieren.

Die 5 ausgewählten Projekte PHYSICS, DATACLOUD, CHARITY, SERRANO und AI-SPRINT begannen Anfang 2021 und laufen bis Anfang 2024. Sie erhielten 19,4 Mio. EUR an EU-Mitteln.

Forschung und Innovation im Bereich Cloud Computing haben die Innovation im Bereich Cloud Computing in Europa durch die Schaffung neuer Geschäftsmodelle und die Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Industrie, insbesondere der KMU, verbessert.

Forschungsergebnisse haben wichtige technologische Bausteine für den Aufbau einer interoperablen, offenen, sicheren und ressourceneffizienten europäischen Cloud-Infrastruktur geschaffen. Die europäische Industrie wurde mit neuartigen Tools und Diensten befähigt, ein alternatives Cloud-Angebot zu etablieren, mit dem europäische Daten nach europäischen Regeln und Werten sicher in Europa gespeichert und verarbeitet werden können.

Die European Cloud Federation wird die Marktkonzentration um einige nichteuropäische Akteure vermeiden, was für die Nutzer Bedenken hinsichtlich ihrer Fähigkeit aufwirft, die Kontrolle über ihre Daten zu behalten, und das Risiko eines Anbieter-Lock-Ins birgt.

Sehen Sie sich den Aufruf für diese Projekte an.

Software-Technologie-Projekte

Die zunehmende Komplexität gegenwärtiger und neu entstehender IKT-Systeme stellt auf Software- und Hardwareebene mehrere Herausforderungen dar. Dazu gehören auch neue Anforderungen in Bezug auf Integration und Cybersicherheit. Anwender benötigen nahtlose Konnektivität, reichlich Rechenleistung und unbegrenzten Zugriff auf Daten, unabhängig von der zugrunde liegenden Infrastruktur.

Daher müssen wir neue Wege finden, um diese beispiellose Komplexität in Softwaresystemen zu bewältigen: von der Anforderungsanalyse und -gestaltung über die Entwicklung und das Testen bis hin zum Einsatz und Betrieb über hoch heterogene und dynamisch selbstrekonfigurierende Systeme.

Die 7 ausgewählten Projekte zu diesem Thema COSMOS, ELEGANT, FOCETA, PIACERE, SWForum.eu, VeriDevOps und Xandar begannen Ende 2020 und laufen bis zum vierten Quartal 2023. Sie erhielten 30 Mio. EUR an EU-Mitteln.

Investitionen in Software-Engineering wirken sich auf die gesamte IKT-Domäne aus, da Software überall ist. Alle IKT-Technologien nutzen Software-Engineering-Tools. Insbesondere die Ergebnisse von Projekten zur Erforschung von Softwaretechnologien beeinflussen die Art und Weise, wie komplexe Softwaresysteme entwickelt werden, wie Cyber-Physische Systeme, sicherheitskritische Systeme oder Dienste, die auf dem Cloud-Kontinuum bereitgestellt werden sollen.

Der Einsatz und die Integration künstlicher Intelligenz und maschineller Lerntechniken in verschiedenen Phasen des Softwareentwicklungs- und Betriebslebenszyklus sowie die Schaffung neuartiger Toolchains, die die DevOps-Philosophie umfassen und erweitern, haben die Effizienz und Produktivität von Entwicklungsteams erhöht. Dies gilt insbesondere für KMU.

Neben den Auswirkungen des Forschungs- und Innovationsprojekts hat das SWForum mit einer Forschungsfahrplan und politischen Empfehlungen im Bereich Software Engineering und Open Source beigetragen.

Die Forschungsanstrengungen der aktuellen H2020-Projekte in diesem Bereich wurden durch die Koordinierungs- und Unterstützungsmaßnahmen OPEN DEI, EU-IoT, SWForum und Hub4Cloud verstärkt.

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