Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZMIm Fraunhofer Leitprojekt „Towards Zero Power Electronics“ (ZEPOWEL) wird eine Technologie- und Methodikplattform zur Realisierung von hochintegrierten, extrem energieeffizienten Modulen für das „Internet der Dinge“ (IoT) aufgebaut.
Das Fraunhofer IZM entwickelt und realisiert dabei eine skalierbare, modulare Low-Power Plattform zur Anbindung an diverse Sensoren, Aktuatoren und Infrastrukturen. Dieser sogenannte „IoT-Core“ kann durch Konfiguration der funktionalen Systembausteine und ein adaptives Powermanagement Einsparpotenziale einer komplexen Sensorarchitektur besser nutzen und so den Gesamtenergieverbrauch minimieren. Dafür werden energierelevante Informationen über geeignete Schnittstellen verfügbar gemacht. Je nach Anforderungen an Rechenleistung, Kommunikationsbedarf und Energieverfügbarkeit können so einzelne Systemkomponenten der Projektpartner und späterer Zusatzkomponenten aktiviert bzw. deaktiviert oder mit einer auf Energieminimierung ausgerichteten Konfiguration versehen werden, was in diesem Projekt nachgewiesen wird. Dafür werden neben der Generierung der Hardware und Implementierung der Firmware auch umfangreiche Messkampagnen durchgeführt. Für bestimmte Konfigurationen konnte bereits ein Energiesparpotential von bis zu Faktor fünf nachgewiesen werden.
Darüber hinaus führt das Fraunhofer IZM als Systemintegrator einzelne Komponenten zu hochkompakten Modulen zusammen, die anschließend je nach Einsatzzweck im Sinne eines Baukastens zusammengestellt werden können. Durch diese Partitionierung der Funktionsmodule ist bereits vor Ende der Projektlaufzeit eine Nutzung in Anwendungen der industriellen Automatisierung und Umweltmesstechnik möglich. Für die Gesamtintegration wird eine robuste Integrationstechnologie verwendet, die einerseits eine hohe Integrationsdichte erlaubt und auf der anderen Seite auch Aspekte der möglichweise prozessnahen Anwendungsbedingungen berücksichtigt.