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Lehrstuhl für Informatik III

Green and Energy Monitoring for Future Network Infrastructures enabling also Large Deployments (GREENFIELD)

Partner Infosim GmbH & Co. KG
Städtische Werke Überlandwerke Coburg (SÜC) GmbH
Assoziierter Partner: Bechtle GmbH & Co. KG, IT-Systemhaus Regensburg
Laufzeit Januar 2024 – Dezember 2026
Geldgeber BayVFP Förderlinie Digitalisierung „Informations- und Kommunikationstechnologie“
Mitarbeiter Prof. Dr. Tobias Hoßfeld
Dr. Frank Loh
Noah Mehling M.Sc.

Projektbeschreibung

Die massive Anzahl an physischen und virtuellen Endgeräten in drahtgebundenen und drahtlosen Netzen in industriellen Anwendungsfällen und digitalen Smart City-Entwicklungskonzepten führt zu einem immer höheren Energieverbrauch und daraus resultierender Umweltbelastung. Trotz dem Versprechen einer nachhaltigeren Zukunft durch 6G und zukünftiger Netztechnologien, muss die ökologische Nachhaltigkeit in den Netzen ein nativ zu integrierendes Paradigma sein. In Kommunikationsnetzen ist diese jedoch schwer zu fassen und quantifizieren oder stellt einen Trade-off zwischen Dienstqualität und Energieverbrauch da.

Das Ziel von GREENFIELD ist es, Energieeffizienz und ökologische Nachhaltigkeit in Kommunikationsnetzen zu definieren und zu erfassen (Green Monitoring), um darauf aufbauend Optimierungs- und Einsparpotential in bestehenden Netzen und Anwendungsfällen zu erforschen und Mechanismen zur Umsetzung (Green Management) zu entwickeln und zu demonstrieren. Die Ergebnisse von GREENFIELD helfen, Energieeffizienz und ökologische Nachhaltigkeit in zukünftigen Netzen wie 6G zu messen, Entscheidungen hinsichtlich Nachhaltigkeit zu unterstützen oder Netze automatisiert nachhaltiger zu gestalten und grüner zu betreiben. Mit GREENFIELD adressieren wir gesellschaftlich relevante Aspekte des Energieverbrauch und Nachhaltigkeit und erforschen Lösungsansätze für die Praxis.

Die Projektpartner Infosim GmbH & Co. KG, Städtische Überlandwerke Coburg GmbH (SÜC) und der Lehrstuhl für Kommunikationsnetze der Universität Würzburg (JMU) widmen sich diesen Problemen und vereinen die notwendige Expertise: Infosim im Bereich der Netzüberwachung und -management, SÜC für den Netzausbau und – Betrieb sowie Leistungsbewertung der Netzqualität und von Nachhaltigkeit durch die JMU.

Pressebericht zum Projektstart

Projektziele

Sustainability Definition

  • Definition von Sustainability hinsichtlich Energie- und CO 2 Verbrauch bzw. Effizienz
  • Messtechnische Erfassung der Sustainability

Modellentwicklung

  • Anhand messbarer Parameter und Kontextparameter werden Modelle der Sustainability erstellt
  • Modellvalidierung und Erklärbarkeit sicherstellen

Green Monitoring und Management Architektur

  • Entwicklung einer Architektur, die Green Monitoring unterstützt
  • Integration mit Standardisierung und existierenden Protokollen

Bewertung der Architektur

  • Leistungsbewertung hinsichtlich Genauigkeit des Monitorings und Kosten/Nutzen Abwägung bezüglich Verbesserung der Nachhaltigkeit
  • Demonstration anhand ausgewählter Use Cases

Verwandte Publikationen

  • Plan the Access? Generic Hardware Independent Energy Consumption and Efficiency Model for Different LoRaWAN Channel Access Approaches. Loh, Frank; Raffeck, Simon; Geißler, Stefan; Hoßfeld, Tobias. In IEEE Internet of Things Journal. 2024.
  • Analysis of Energy Intensity and Generic Energy Efficiency Metrics in Communication Networks: Limits, Practical Applications, and Case Studies. Hossfeld, Tobias; Wunderer, Stefan; Loh, Frank; Schien, Daniel. In IEEE Access, 12, S. 105527–105549. 2024.