emergenCITY PI Marco Zimmerling und sein ehemaliger wissenschaftlicher Mitarbeiter Kai Geißdörfer präsentierten erstmals eine nutzerfreundliche, kommerziell erhältliche, batterielose Open-Source-Hardware und Software-Plattform auf der ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys).

Fitnesstracker, Smart-Homes oder Sprachassistenten wie Alexa bereichern unseren Alltag. Das Problem: Die meisten dieser Geräte des Internets der Dinge (IoT) sind auf Batterien angewiesen, die aufgrund ihrer begrenzten Lebensdauer ersetzt werden müssen. Das verbraucht Ressourcen, ist kostenintensiv und umweltschädlich. Batterielose Systeme sind nachhaltiger und zudem resilienter, weil sie energieautark sind.

Ein Mann, Kai Geißdörfer, präsentiert einen Vortrag auf der ACM SenSys Konferenz.

Kai Geißdörfer stellte auf der SenSys-Konferenz Riotee vor, eine Open-Source-Hardware und Software-Plattform für das Internet der Dinge. Foto: ACM SenSys 2024

Auf der SenSys-Konferenz, die von der Association for Computing Machinery (ACM) vom 4. bis 7. November im chinesischen Hangzhou veranstaltet wird, stellten Marco Zimmerling, Informatik-Professor an der TU Darmstadt und Leiter des Fachgebiets Networked Embedded Systems und sein ehemaliger Doktorand und PostDoc Kai Geißdörfer, Inhaber der Firma Nessie Circuits, Wissenschaftler:innen aus aller Welt Riotee vor, eine nachhaltige Alternative zu batteriebetriebenen eingebetteten Systemen. Die Plattform kommt ohne Batterien aus und wird komplett aus erneuerbarer Energie gespeist, etwa von kleinen Solarmodulen. Da sie nicht für ein spezielles Produkt entwickelt wurde, sind vielfältige Anwendungen möglich.

„Unser Paper auf der SenSys präsentieren zu können, ist eine großartige Auszeichnung für unsere Arbeit“, sagte Marco Zimmerling. „Sie ist die führende Konferenz in unserem Forschungsbereich.“

Dateien, Quellcode und Dokumentation sind öffentlich zugänglich

Riotee besteht aus verschiedenen Hardware-Modulen und Softwarekomponenten. Die dazugehörigen Entwurfsdateien für die Hardware-Module sowie der Quellcode sind zusammen mit einer umfangreichen Dokumentation öffentlich und kostenlos zugänglich. Zusätzlich können Software-Entwickler:innen und Forschende, die keine oder nur begrenzte Möglichkeiten für die Entwicklung und Herstellung eigener Hardware haben, die Hardware-Module online bestellen.

„Die Kombination aus kommerzieller Verfügbarkeit, Open-Source und einem breiten Spektrum von Anwendungsmöglichkeiten macht Riotee zu einer weltweit einmaligen batterielosen Plattform“, sagte Marco Zimmerling. Sie habe das Potential in den kommenden Jahren zu einem Katalysator für Forschung und Entwicklung an batterielosen Systemen zu werden.

Marco Zimmerling und Xiaoyuan Ma sprechen mitaeinander auf der ACM SenSys Konferenz 2024

Marco Zimmerling (rechts) im Gespräch mit SenSys-Teilnehmer Xiaoyuan Ma, Softwareentwickler für das industrielle IoT. Photo: ACM SenSys 2024

Bisherige batterielose Plattformen seien entweder nicht öffentlich zugänglich gewesen oder nur für ein konkretes Produkt konzipiert worden. Auch die bequeme Online-Bestellung der Hardware-Module fehlte.

Die Arbeit an Riotee wurde vom LOEWE-Zentrum emergenCITY, dem Emmy-Noether-Programm der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) sowie dem Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus gefördert.

Weitere Informationen
Publikation

Kai Geissdoerfer and Marco Zimmerling. 2024. Riotee: An Open-source Hardware and Software Platform for the Battery-free Internet of Things. In The 22nd ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems (SenSys’24), November 4–7, 2024, Hangzhou, China. ACM, New York, NY, USA, 13 pages. https://doi.org