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20. März 2020

KI für smartes Licht

Lesezeit: ca. 3 Minuten
Im Rahmen des Projekts OpenLicht entsteht mit KI und Open Source das Licht von morgen. (Foto: Infineon)

Das 2016 gestartete Forschungsprojekt OpenLicht steht für intelligentes, individuelles Lichtdesign auf der Basis von Open-Source und neuen Materialien. Die Ergebnisse werden nun der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt. Dazu gehört der Prototyp eines smarten Beleuchtungssystems, das auf Künstlicher Intelligenz basiert. Es passt das Licht im Raum automatisch an die jeweilige Position und Aktivität des Nutzers an, zum Beispiel Lesen oder Fernsehen. Es lernt die Präferenzen der Person und reagiert bis zu einem gewissen Grad auch auf nicht erlernte Gegebenheiten.

Die im Projekt entwickelte Lösung basiert auf Open-Source-Ansätzen, wie openHAB, einem Smart-Home-System und Machine-Learning-Bibliotheken. Vorteil der Nutzung von frei verfügbaren Entwicklungsumgebungen, Software-Frameworks und kostengünstigen Hardwarelösungen: Es lassen sich unterschiedlichste Sensordaten integrieren und eine Weiterentwicklung der bisherigen Ergebnisse durch die Community ermöglichen.

Ohne smartes Licht kein Smart Home

Intelligentes Licht-Design hält Einzug ins Smart Home und soll uns künftig vollautomatisiert durch den Alltag begleiten. Die bisher verfügbaren Lösungen stellen den Anwender jedoch häufig noch vor Herausforderungen. Oft laufen sie höchstens teilautomatisiert und sind umständlich zu programmieren. Zudem ist die Privatsphäre oft nicht gewahrt oder die Systeme verbrauchen unnötig Strom, da die Lampennutzung nicht optimal an die Bedürfnisse des Nutzers angepasst ist, was sich wiederum negativ auf den CO2-Ausstoß auswirkt. OpenLicht hat für diese Herausforderungen Antworten gefunden.

KI-Licht schützt die Privatsphäre und verarbeitet Daten lokal

Durch den Einsatz von KI im lokalen Netzwerk entstehen smarte Lichtlösungen, die sicher und nachhaltig sind und die Privatsphäre des Nutzers wahren sollen. Die KI agiert dabei auf einem nach außen abgeschlossenen System, das nicht mit dem Internet verbunden sein muss. Dazu wurde ein Open Source Gateway entwickelt, das auf einem Raspberry Pi und einem Infineon Trusted Platform Module (TPM) basiert. Damit müssen Daten nicht in die Cloud geschickt werden, sondern können lokal verarbeitet werden.

Diese Faktoren haben Einfluss auf die Erhöhung der Akzeptanz von Smart-Home-Lösungen. Zusätzlich sorgt die automatische Anpassung an die Aktivitäten der Nutzer für das im jeweiligen Augenblick benötigte Licht. Das vermeidet unnötige »Flutbeleuchtung« und trägt zum Klimaschutz bei.

Offenes Licht für alle

Die Softwareentwicklungen des Projekts wurden dokumentiert und unter anderem auf Github veröffentlicht, neue Lichtideen als Do-It-Yourself-Projekte aufbereitet und zum Nachbauen auf Plattformen wie »Thingiverse« oder »Hand im Glück« zugänglich gemacht. Das Plattformkonzept fördert zudem den Austausch innerhalb der Licht-Community. Letztlich soll damit jeder Mensch in die Lage versetzt werden, moderne Lichtlösungen zu entwickeln.

OpenLicht beteiligte innerhalb der Evaluationsphase verschiedene kreative Partner an Schnittstellen von Wissen, Innovation und Design, um den Zugang zu Lichtentwicklung zu öffnen: In Kooperation mit der Hochschule München und dem Strascheg Center for Entrepreneurship entwickelten Design-, Elektrotechnik- und Wirtschaftsstudenten Lichtinnovationen, bauten Demonstratoren und entwickelten Geschäftsmodelle.

OpenLicht auf der Lichtwoche

Innerhalb der Lichtwoche München 2019 konnten verschiedene Workshops veranstaltet werden sowohl mit Laien als auch Professionellen zur Realisation von modernem Licht unter anderem in 3D-Druck-Technik. Gemeinsam mit dem Verein »Technik für Kinder« in Deggendorf haben außerdem Kinder innerhalb eines Vormittags ihr eigenes smartes Licht gebaut. OpenLicht macht damit Licht im doppelten Sinne begreifbar: Beleuchtung reagiert auf Bewegung und lässt sich von jedem einsetzen, entwickeln und neugestalten.

Kinderworkshop Designerlampe: Auf der Lichtwoche 2019 in München konnten Kinder ihr eigenes smartes Licht bauen. (Foto: Sigrun Heiden)

Über das Projekt

OpenLicht wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert und soll neue Formen der Zusammenarbeit von Wissenschaft und Wirtschaft mit der Maker- und Gründerszene ermöglichen. Infineon Technologies betreut das Projekt federführend und arbeitet dabei eng mit Bernitz Electronics, der Technischen Hochschule Deggendorf und der Technischen Universität Dresden zusammen.

www.infineon.com/cms/de | www.openlicht.de