{"id":9845,"date":"2022-12-13T09:47:02","date_gmt":"2022-12-13T08:47:02","guid":{"rendered":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/?p=9845"},"modified":"2024-02-19T12:12:31","modified_gmt":"2024-02-19T11:12:31","slug":"ausblick-dynamische-systems-of-systems","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/ausblick-dynamische-systems-of-systems\/","title":{"rendered":"Die Zukunft dynamischer Systems-of-Systems \u2013 Virtuelle Abschlussveranstaltung und Ergebnispr\u00e4sentation"},"content":{"rendered":"<p class=\"lead\">Seit Anfang 2022 besch\u00e4ftigen wir uns am <a href=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/\">Fraunhofer IESE<\/a> mit dem <a href=\"https:\/\/dynasos.de\/\">Projekt DynaSoS<\/a>. Darin untersuchen wir, wie sich die Forschung im Bereich des Software Engineering aufstellen sollte, um Systeme zu entwickeln, die zur L\u00f6sung dr\u00e4ngender Herausforderungen der heutigen Zeit ben\u00f6tigt werden. Die Energie- oder Mobilit\u00e4tswende und weitere Wandlungen bedingen die Entwicklung von dynamischen Systemen aus Systemen (Systems-of-Systems). Trotz der hohen Komplexit\u00e4t, Dynamik und Autonomie dieser dynamischen Systems-of-Systems (dynaSoS) muss man sich auf ihr Verhalten verlassen k\u00f6nnen. Vor diesem Hintergrund wurde im Projekt DynaSoS der aktuelle Stand der Wissenschaft und Technik erhoben. Weiterhin wurde eine Vision entwickelt, die aufzeigt, wohin sich solche Systeme in den n\u00e4chsten Jahren in unterschiedlichen Dom\u00e4nen entwickeln werden und was dies f\u00fcr das zuk\u00fcnftige Software Engineering bedeutet.<\/p>\n<p>Im Blogbeitrag <a href=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/dynamische-systems-of-systems\/\">\u00bbZukunftsvision: Dynamische Systems-of-Systems als Systemlandschaften von morgen\u00ab<\/a> beschreiben wir insbesondere f\u00fcr sechs unterschiedliche Dom\u00e4nen, wie entsprechende Anwendungsf\u00e4lle aussehen k\u00f6nnen. Zudem leiteten wir f\u00fcr einige dieser Anwendungsf\u00e4lle konkrete Beispielsysteme ab. So ist es m\u00f6glich, spezifische Anforderungen an solche Systems-of-Systems (SoS) aus Sicht des Software Engineerings darzustellen. Einige Beispielsysteme sind nachfolgend kurz skizziert (mehr Details sind unter den Links auf der Projektwebseite zu finden):<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/dynasos.de\/2022\/10\/14\/dynamisch-rekonfigurierbare-produktion-mittels-dynamischer-systems-of-systems-vorgestellt-anhand-eines-beispiels\/\">Dynamisch rekonfigurierbare Produktion mittels dynamischer Systems-of-Systems<\/a>: In dem Beispielsystem der dynamisch rekonfigurierbaren Produktion mittels virtueller Produktionslinien wird vor allem der Aspekt der dynamischen Adaptivit\u00e4t von SoS im Kontext von Smart Manufacturing deutlich. Dieser wird sowohl mit dem f\u00e4higkeitsbasierten Ansatz zur Produktionsplanung als auch mit dem fraktalen Manufacturing Execution System adressiert. Das Potenzial von F\u00e4higkeitsbeschreibungen als einem Teil der Selbstbeschreibung von Systemen ist hier klar erkennbar. Denn mittels der funktionalen Abstraktion von F\u00e4higkeitsbeschreibungen lassen sich Systeme herstellerunabh\u00e4ngig miteinander vergleichen und orchestrieren. Damit k\u00f6nnen sich SoS zuk\u00fcnftig (teil-) automatisiert und dynamisch an ihre Zielvorgaben anpassen. Die Zuverl\u00e4ssigkeit eines SoS wird durch Feasibility-Checks sichergestellt, die potenzielle L\u00f6sungen auf ihre Realisierung hin validieren. Die standardisierte Kommunikation innerhalb eines SoS-Verbundes wird durch das Konzept der Verwaltungsschale und der dazugeh\u00f6rigen Referenzimplementierungen mit\u00a0Eclipse BaSyx\u00a0umgesetzt.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/dynasos.de\/2022\/10\/21\/urban-sustainability-through-dynamic-systems-of-systems\/\">St\u00e4dtische Nachhaltigkeit durch dynamische Systems-of-Systems<\/a>: Aktuell sind Entwicklungen wie der demografische Wandel, die zunehmende Verst\u00e4dterung, der Klimawandel oder ver\u00e4nderte Arbeitsgewohnheiten zu beobachten. Zw\u00e4nge der St\u00e4dte, wie z.B. die Konkurrenz zwischen verschiedenen Raumnutzungen oder die Ressourcenknappheit (Wasser, Energie, Geld, F\u00e4higkeiten) f\u00fchren dazu, dass St\u00e4dte einen Informationsaustausch zwischen verschiedenen Systemen und Diensten ben\u00f6tigen. Nur so k\u00f6nnen anstehende Probleme bew\u00e4ltigt werden. Konkrete Beispiele sind der \u00bbtempor\u00e4re Wald\u00ab oder Regenereignisse bei besonderer Trockenheit. Herausforderungen wurden insbesondere in den Bereichen der Kommunikation und Interoperabilit\u00e4t, bei Qualit\u00e4tsaspekten, bei Anbetracht der Rolle lernender Systeme und Daten oder auch im Bezug auf Virtualisierung und Simulation herausgearbeitet.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/dynasos.de\/2022\/10\/07\/smarte-lieferzonen-als-dynamisches-system-of-systems\/\">Smarte Lieferzonen als dynamisches Systems-of-Systems<\/a>: Der Anwendungsbereich \u00bbsmarte\u00ab Mobilit\u00e4t ist sehr komplex. Die Zuweisung der Eigenschaft \u00bbsmart\u00ab bedeutet oft nur eine vage Abgrenzung zum Status quo und ist h\u00e4ufig eher Ausdruck des Wunsches, \u00bbes in Zukunft besser zu machen\u00ab. Deshalb m\u00fcssen wir im Anwendungsbereich Mobilit\u00e4t vor allem die heutigen Herausforderungen beachten \u2013 beispielsweise die Dekarbonisierung des Verkehrssektors oder die Senkung hoher Kosten von Mobilit\u00e4t in einer Gesellschaft, die auf Mobilit\u00e4t angewiesen ist. Gleichzeitig gilt es die Chancen neuer Technologien (wie autonomes Fahren) zu erkennen und deren Vorteile nutzbar zu machen. Im entwickelten Anwendungsfall f\u00fcr Systems-of-Systems im Bereich \u00bbSmart Mobility\u00ab wurde eine sogenannte \u00bbDynaZone\u00ab betrachtet. Darin wird beispielhaft gezeigt, wie eine orts- und zeitpr\u00e4zise Reservierung und Nutzung von intelligenten Ladezonen (synonym zu \u00bbSmart Parking Spaces\u00ab) durch bestimmte Verkehrsteilnehmende erm\u00f6glicht werden kann.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/dynasos.de\/2022\/09\/30\/dynamisch-und-vernetzt-wie-digital-wird-der-pflanzenschutz-in-zukunft-sein\/\">Dynamisch und vernetzt: Wie digital wird der Pflanzenschutz in Zukunft sein?<\/a> In der modernen Landwirtschaft, also der digitalen und intelligenten Landwirtschaft, geht es vor allem im Ackerbau um hohe Pr\u00e4zision. Sie f\u00fchrt zu gesteigerter Produktivit\u00e4t, h\u00f6herer Rentabilit\u00e4t, verbesserter Nachhaltigkeit und Verbraucherschutz. Dank digitaler Konnektivit\u00e4t k\u00f6nnen intelligente landwirtschaftliche Ger\u00e4te Daten miteinander austauschen bzw. in Beziehung setzen. Dazu sammeln u. a. mit Sensoren ausgestattete Drohnen und Satelliten Daten aus der Ferne, um beispielsweise den Bodenzustand und die Pflanzenversorgung zu bewerten sowie Sch\u00e4dlinge und Krankheiten zu entdecken. Somit k\u00f6nnen pr\u00e4zise feldspezifische Informationen an die Farmmanagementinformationssysteme (FMIS) weitergegeben und durch Landwirt*innen f\u00fcr ihre zahlreichen t\u00e4glichen Entscheidungen genutzt werden. Da die Landwirtschaft sich in einem komplexen System mit vielen unterschiedlichen Systemen befindet, m\u00fcssen \u00fcberwiegend multikriterielle Probleme gel\u00f6st werden. Die Basis daf\u00fcr bildet eine ausreichende (technische) Interoperabilit\u00e4t zwischen unterschiedlichen Systemen und Daten. Ebenfalls ist eine entsprechende Datenqualit\u00e4t essenziell. Vor allem in den aufstrebenden Technologien treten Herausforderungen auf, die es noch zu l\u00f6sen gilt\u00a0\u2013\u00a0beispielsweise die semantische Umgebungswahrnehmung bzw. Hinderniserkennung im Bereich autonome Systeme. Fragen der Datenspeicherung und der Datenverarbeitung sind ebenfalls noch unbeantwortet, und auch das Zusammenspiel zwischen zentralen und dezentralen Plattformen ist noch offen.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Basierend auf den beschriebenen Anwendungsbereichen und Beispielsystemen erhob unser Team im Projektverlauf weitere Anforderungen an dynamische Systems-of-Systems. Aktuell werden diese in einer Landkarte verortet und zu Forschungsthemenclustern zusammengef\u00fcgt. So lassen sich konkrete Fragestellungen ableiten und schlie\u00dflich in einer Roadmap darstellen.<\/p>\n<div class=\"info-box\">\n<p><strong>Seien Sie dabei bei der DynaSoS-Ergebnispr\u00e4sentation am 31. Januar 2023!<\/strong><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Die bisher gesammelten Ergebnisse wollen wir am <strong>Vormittag des 31. Januar 2023<\/strong> bei einem virtuellen Termin vorstellen. Wenn Sie wissen wollen, wohin sich dynamische Systems-of-Systems in Zukunft entwickeln werden und was zentrale Forschungsherausforderungen sind, melden Sie sich gerne <a href=\"mailto:frank.elberzhager@iese.fraunhofer.de\">per Mail<\/a> bei uns an, um die entsprechenden Einwahldaten zu erhalten.<\/p>\n<\/div>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9846 size-medium\" src=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/BMBF_gefordert-vom_deutsch-400x284.jpg\" alt=\"Das Projekt DynaSoS (Kurzform f\u00fcr &quot;Dynamische Systems-of-Systems&quot;) ist ein F\u00f6rderprojekt des BMBF.\" width=\"400\" height=\"284\" srcset=\"https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/BMBF_gefordert-vom_deutsch-400x284.jpg 400w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/BMBF_gefordert-vom_deutsch-698x495.jpg 698w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/BMBF_gefordert-vom_deutsch-768x545.jpg 768w, https:\/\/www.iese.fraunhofer.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/BMBF_gefordert-vom_deutsch.jpg 881w\" sizes=\"auto, (max-width: 400px) 100vw, 400px\" \/><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Seit Anfang 2022 besch\u00e4ftigen wir uns am Fraunhofer IESE mit dem Projekt DynaSoS. 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