Cyber Physical Systems sind das Ergebnis der Verschmelzung von physikalischer und virtueller Welt.
Andreas Burkert
Die Welt vernetzt sich mit unvorstellbarer Geschwindigkeit. Das Verschmelzen von physikalischer und virtueller Welt ist die Chance für Experten sogenannter Cyber-Physical Systeme. Um die Technik zu beherrschen, müssen wesentliche Forderungen erfüllt werden.
Entscheidet eine Technologie über das Wohl-und-Weh einer ganzen Nation? Ja, sagen die Springer-Autoren des Positionspapiers „Cyber-Physical Systems - Innovationsmotor für Mobilität, Gesundheit, Energie und Produktion“, welches von acatech herausgeben wurde. Wie recht sie haben, zeigt der Umstand, dass die physikalische Welt immer mehr mit der virtuellen Welt verschmilzt, dem Cyberspace. Es entstehen Cyber-Physical Systems (CPS), die Teil einer global vernetzten Welt sind, in der Produkte, Geräte und Objekte mit eingebetteter Hardware und Software über Anwendungsgrenzen hinweg interagieren.
Wer sich im internationalen Wettbewerb einen führenden Platz sichern möchte, muss handeln. Dabei ist eine schnelle Reaktion der Politik gemeinsam mit den Beteiligten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft geboten. Ziel muss die Beherrschung der Technologie, ihre wirtschaftliche Nutzung und die Ausrichtung auf gesellschaftliche Akzeptanz von Cyber-Physical Systems sein. Vor diesem Hintergrund richten sich Forderungen der Autoren gleichermaßen an Technik, Wirtschaft, Gesellschaft und Politik.
Als technische Voraussetzungen für Cyber-Physical Systems sind mobile Internetzugänge und Zugriffsmöglichkeiten auf die physikalische Infrastruktur durch geeignete Sensorik und Aktorik, Algorithmen für das adaptive Verhalten vernetzter Systeme sowie Ontologien zur Kopplung solcher autonomen Systeme zu fördern. Entwicklungs- und Betreiberplattformen sind auf- und auszubauen.
Interoperabilitätsstandards müssen erarbeitet, Standardisierungsaktivitäten
in internationalen Gremien unterstützt werden.Das Gebiet der Mensch-Maschine-Interaktion muss in Forschung, Ausbildung und praktischer Umsetzung erschlossen werden. Human Factors wie die zugeschnittene Logik des Workflows, die situative Angemessenheit, die Bedienbarkeit von Geräten oder Fragen der Ergonomie müssen ganzheitlich erforscht werden.
Die bestehende Rechtslage ist hinsichtlich der Sicherheit von Cyber-Physical Systems anzupassen, vor allem
im Hinblick auf den Datenschutz. Eine Arbeitsgruppe aus Wissenschaftlern, Juristen und Politikern ist einzusetzen, die ein Konzept für den Umgang mit personenbezogenen Daten in Cyber-Physical Systems entwickelt.Es sollte ein Dialog zum Nutzen gesellschaftlicher Innovationen durch Cyber-Physical Systems initiiert werden. Es gilt, die Bevölkerung in die Entwicklung von Cyber-Physical Systems einzubeziehen und sie über Sicherheitsfragen aufzuklären.
Es sollten spezifische Plattformen etabliert werden, um neue Geschäftsmodelle für Cyber-Physical Systems zu erproben. Im Rahmen einer Begleitforschung sollten diese Geschäftsmodelle analysiert werden.
Plattformen und Verbundprojekte zur Förderung von Cyber-Physical Systems sind zu schaffen, die den Mittelstand gezielt einbinden. KMUs sollten vereinfachten Zugang zu Forschungsprojekten erhalten. Ausgründungen, insbesondere aus Universitäten, sind zu fördern.
Ein zentrales nationales Forschungs- und Kompetenzzentrum für das Internet der Dinge, Daten und Dienste und das World Wide Web ist einzurichten, das alle Themen im Umfeld globaler Netze behandelt.
Existierende Studien- und Ausbildungsgänge (Informatik, Ingenieurwissenschaften, Betriebswirtschaft)
sind an die Erfordernisse von Cyber-Physical Systems anzupassen. Neue interdisziplinäre Studiengänge zu
Cyber-Physical Systems sind zu schaffen.Die deutsche Wissenschaft sollte sich besonders interdisziplinären Projekten zu Cyber-Physical Systems widmen. Integrierte und interdisziplinäre Forschungsthemen zu Cyber-Physical Systems sollten in Innovationsallianzen aus Industrie und Forschung besonders gefördert werden.
Die Einrichtung entsprechender CPS-Schaufenster zu Pilotanwendungen und anderer wirksamer Vermittlungsformen (wie Living Labs) kann dazu beitragen, für das Thema frühzeitig innerhalb relevanter Fachkreise und insbesondere im Mittelstand, aber auch in der breiten Öffentlichkeit Aufmerksamkeit zu schaffen.