Ein neu gestartetes, interdisziplinäres Forschungsprojekt von Brandenburger Hochschulen und Forschungseinrichtungen entwickelt neue technologische Ansätze zur besseren und effektiveren Einbindung künstlicher Intelligenz an den Kanten von IT-Netzwerken, sogenannten »Edges«. Diese Entwicklungen können künftig insbesondere für Anwendungen in der Industrieelektronik, Medizintechnik und Umweltüberwachung von großer Bedeutung sein. Das Fraunhofer IPMS trägt seine Expertise für miniaturisierte Sensorstrukturen und die Integration von elektronischen Komponenten bei.
Im Projekt mit dem einprägsamen Namen »InSeKT« (Entwicklung von intelligenten Sensor-Kanten-Technologien) arbeiten die Technische Hochschule Wildau, das Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik (IHP) und das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS gemeinsam an neuen Hardware-, Software- und Sensorlösungen, um Künstliche Intelligenz (KI) besser an den »Edges« von IT-Netzwerken einzusetzen. Gerade KI‘s müssen hohe Mengen an Daten verarbeiten, und das möglichst schnell. Das Projekt hat das Ziel, die komplexen Berechnungen direkt am Entstehungsort der Daten, also zum Beispiel unmittelbar am Sensor selbst, zu ermöglichen.
Der in Cottbus angesiedelte Institutsteil »Integrated Silicon Systems« des Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, arbeitet an der Funktionserweiterung und -integration bereits bestehender MEMS-Sensoren für Edge-KI-Anwendungen. Dabei wird die Signalverarbeitung direkt in den Sensor integriert und Daten können unmittelbar dort gesammelt werden, wo sie entstehen. Das Ziel ist eine erhöhte Anpassungsfähigkeit von Sensoren an unterschiedliche Einsatzszenarien, ohne die darunter liegende Hardware auszutauschen.
Ein erster zentraler Entwicklungsbereich am Fraunhofer IPMS ist die Gasanalyse mittels Ionenmobilitätsspektrometern (IMS). Ein IMS ermöglicht es, ionisierbare Analytsubstanzen schon in geringsten Konzentrationen direkt in der Luft nachzuweisen. Bestehenden Ansätzen fehlt es an ausreichender Miniaturisierbarkeit. Ein erster IMS-Demonstrator, welcher auf einem FAIMS-Ansatz (field asymmetric-waveform ion mobility spectrometry) beruht, verfügt über flexible Elektrodenabstände, wodurch diese Hürde überwunden werden kann.
