- Projektbeschreibung
- Wissenschaftlicher Hintergrund
- Projektpartner
Von Februar 2010 bis Ende Januar 2014 riss das EU Projekt universAAL vorhandene Barrieren bei der Entwicklung und dem Einsatz von AAL Lösungen ein und unterstützte innovative Ideen und Produkte in diesem Bereich. Die hier vorgestellte universAAL-Plattform für intelligente Wohnumgebungen ist das Ergebnis.
Was ist universAAL?
Die universAAL-Plattform ist eine open-source Softwareplattform für die Entwicklung, Ausführung und Vermarktung von AAL-Anwendungen. Sie wird mit der Apache Software-Lizenz 2.0 angeboten und eignet sich besonders für den Aufbau von offenen und verteilten AAL-Systemen. Besonderheiten von universAAL sind:
- Durch Vermeidung anwendungsspezifischer Maßgaben unterstützt universAAL den Betrieb von beliebigen AAL-Anwendungen und trägt damit der Vielseitigkeit von intelligenten Wohnumgebungen Rechnung.
- Der Betrieb von Anwendungen wird administrativ unterstützt, um die Installation, Aktualisierung und Konfiguration von Komponenten über das Internet zu ermöglichen.
- universAAL unterstützt semantische Interoperabilität auf der höchsten Abstraktionsebene; alle existierenden und zukünftigen von Geräten verwendeten Protokolle werden einfach ins System integriert.
- Basierend auf der semantischen Interoperabilität ist universAAL in der Lage, aus den unterschiedlichsten verbauten Sensoren Daten herauszulesen, die in der Kombination neue Erkenntnisse und ein effektives Verhalten der Wohnumgebung ermöglichen.
universAAL – Der Startpunkt für AAL-Anwendungen
Die Ausführungsumgebung von universAAL besteht aus einer Middleware und einer Menge von sogenannten »Manager-Komponenten«.
Die universAAL-Middleware vernetzt verschiedenste AAL-Knoten auf Basis einer serviceorientierten Architektur, sodass diese untereinander Daten und Funktionen austauschen können. Die AAL-Knoten werden in zwei Kategorien unterteilt: Hauptknoten, auf denen die Middleware aufgespielt werden kann und Nebenknoten, auf denen keine Fremdsoftware ausgeführt werden darf. Die Nebenknoten werden über einen entsprechenden Adapter an das universAAL-Netz angebunden, wobei universAAL oft Fertiglösungen bereit stellt (siehe unterstützte Protokolle und Standards weiter unten).
Beispiele von universAAL Manager-Komponenten sind:
- Deploy Manager mit universAAL Control Center (uCC): zuständig für die Installation und Konfiguration von neuen Komponenten und Anwendungen
- Context History Entrepôt: dient als allgemeine Datenbank für alle im System geteilten Ereignisse
- Dialog Manager: unterstützt die Interaktion der Benutzer mit der AAL-Umgebung nach IEC/PAS 62883
- Zwei Reasoner-Komponenten mit SPARQL- sowie Drools-Engines zur Erkennung von Situationen
- AAL Space Orchestrator: eine Art Workflow-Engine zur Kombinierung der vorhandenen Diensten zu höherwertigen Diensten, die in Abhängigkeit von Ereignissen ausgeführt werden
- AAL Space Gateway: unterstützt die software-basierte Kommunikation zwischen AAL-Umgebungen und externen Dienste-Servern
Unterstützte Geräte-Protokolle und -Standards
universAAL unterstützt folgende Geräte-Protokolle und -Standards:
- KNX Bussystem
- SPS Systeme
- Continua Geräte (IEEE-11073 über Bluetooth)
- ZigBee »Home Automation Profil«
- EnOcean
- FS20
AAL-Anwendungen auf Basis von universAAL
universAAL bildet die Basis bei der Entwicklung folgender Anwendungen:
- CapFloor, Hilfe zur Erkennung von Stürzen, Bodenlokalisierung durch kostengünstige Sensoren im Fußboden (Produkt des Fraunhofer IGD)
- Eine Reihe von Anwendungen, die in dem EU Projekt ReAAL auf universAAL portiert werden
- Eine Reihe von Beispielanwendungen, die in universAAL entwickelt worden, wie z.B.
- Nutritional Advisor
- Agenda
- Safety and Security at Home
- Help when Outdoor
- Long-term Behaviour Analyzer
Was ist »semantische Interoperabilität«?
Damit ein Computer etwas erledigt, benötigt er einen Befehl, der ihm in einer bestimmten Sprache gegeben wird. Die verschiedenen Geräte in einem AAL-System »sprechen« aber ganz unterschiedliche Sprachen. universAAL fungiert als Übersetzer und versteht zugleich für welche Funktion die Geräte ins System eingebracht werden. Der zweite Punkt, das Verstehen der Zusammenhänge, stellt also Semantik dar. Das harmonische Zusammenarbeiten der einzelnen AAL-Geräte in Verbindung mit dem Verstehen ihrer Funktion kennzeichnet die »semantische Interoperabilität«. Der Aufbau und vor Allem die Erweiterbarkeit einer AAL-Umgebung werden dadurch erleichtert.
Durch »semantische Interoperabilität« bietet sich die Möglichkeit, durch einfache Verknüpfung und Kombination von bestehenden Funtionen in einer intelligenten Wohnung neue Funktionen zu erstellen. Ein mit Sensoren ausgestattetes Bett dient eigentlich der Therapie von Schlafstörung. Im Fußboden verbaute Sensoren haben die Aufgabe beim Erkennen von lebensbedrohlichen Stürzen zu helfen. Mit beiden Systemen lässt sich durch universAAL realisieren, dass einer in der Nacht erwachenden Person auf dem Weg zur Toilette automatisch das Licht immer in dem Raum angeschaltet wird, in dem sie sich gerade aufhält. Nicht benötigtes Licht wird gelöscht, spätestens, wenn die Person wieder im Bett liegt. Durch die Sensoren im Bett und im Fußboden kann das System ableiten, wo sich der Bewohner in der Wohnung aufhält. Gerade für ältere Menschen, die oft beim Erwachen in der Nacht noch etwas orientierungslos sind, ist dies ein großer Gewinn an Komfort und Sicherheit.
Die universAAL Plattform is das Ergebnis einer Konsolidierung mehrerer offenen AAL-Plattformen, die bis 2010 entwickelt worden waren. Deswegen haben neben den 21 Partnern des universAAL Projekts auch weitere Industrie- und Forschungspartner vorangegangener Projekte zu ihrer Entwicklung beigetragen.
In dem universAAL Projekt haben u.a.
- Ericsson,
- IBM und
- Philips
als Industriepartner und
- TSB,
- ProSyst und
- Implementall Systems
als KMU-Partner die Entwicklung der Plattform mitgestaltet.