Verfügbarkeit: AgendaCPS | Technische Universität München

AgendaCPS: integrierte Forschungsagenda ; Cyber physical systems

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Bibliographische Detailangaben
Weitere beteiligte Personen:	Geisberger, Eva (HerausgeberIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 2012
Schriftenreihe:	Acatech-Studie
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adam_text	IMAGE 1 GELEITWORT 7 KURZFASSUNG 9 PROJEKT 13 1 EINFUEHRUNG 17 1.1 ZIELE UND STRUKTUR DES BERICHTS 17 1.1.1 STRUKTUR DES BERICHTS 18 1.2 CYBER-PHYSICAL SYSTEMS - TRENDS UND CHARAKTERISIERUNG 19 1.2.1 OPTIONEN KONVERGIERENDER CPS-TRENDS 2 0 1.2.2 INITIALE CHARAKTERISIERUNG VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 2 2 1.3 CYBER-PHYSICAL SYSTEMS, IHRE BEDEUTUNG UND CHANCEN FUER DEN WIRTSCHAFTSSTANDORT DEUTSCHLAND 2 2 1.4 METHODIK UND VORGEHEN 2 5 1.4.1 SZENARIENANALYSE UND STRUKTURIERTE ABLEITUNG VON CPS-FAEHIGKEITEN UND KEMTECHNOLOGIEN 2 5 1.4.2 VALIDIERUNG DER ERGEBNISSE 2 8 2 CYBER-PHYSICAL SYSTEMS: VISIONEN, CHARAKTERISTIKA UND NEUE FAEHIGKEITEN 2 9 2.1 INEINANDERGREIFENDE ANWENDUNGSBEREICHE 2 9 2.2 SMART MOBILITY - ASSISTENZ, KOMFORT UND SICHERHEIT DURCH KOOPERIERENDE SYSTEME 31 2.2.1 CPS ALS UMFASSENDE PLANUNGS-UND MOBILITAETSASSISTENTEN 3 2 2.2.2 SICHERHEIT IM VERKEHR DURCH KOOPERIERENDE SYSTEME 3 4 2.2.3 EFFIZIENTE UND SICHERE FAHRT UND KOORDINATION A U F ENGEM RAUM DURCH AUTONOME SYSTEME 3 6 2.2.4 CPS-MEHRWERT UND NUTZENPOTENZIALE F UE R DIE MOBILE GESELLSCHAFT 3 9 2.3 INDIVIDUELLE UND SICHERE VERSORGUNG - INTEGRIERTE BETREUUNG IN DER MEDIZIN 4 0 2.3.1 CPS IN TELEMEDIZIN, FERNDIAGNOSE UND BEI DER BETREUUNG ZU HAUSE 41 2.3.2 NACHSORGE UND BETREUUNG IN VERTRAUTER UMGEBUNG 4 3 2.3.3 CPS ALS UNTERSTUETZUNG BEI DER AUTOMATISCHEN ERKENNUNG EINER NOTFALLSITUATION UND IN DER ERSTVERSORGUNG 4 5 2.3.4 CPS-MEHRWERT UND NUTZENPOTENZIALE 4 7 2.4 SMART GRID 4 8 2.4.1 MICRO GRID 4 9 2.4.2 IDENTIFIZIERTE MEHRWERTE UND DIENSTE 5 2 2.5 INTELLIGENTE FABRIK - VERNETZTE, ADAPTIVE UND ECHTZEITFAEHIGE PRODUKTION 5 3 2.5.1 AUFTRAGSABWICKLUNGSPROZESS - SZENARIO UND TEILSZENARIEN 5 5 2.5.2 SZENARIO ZUM PRODUKT- UND PRODUKTIONSENTSTEHUNGSPROZESS 57 2.5.3 CPS-MEHRWERT UND POTENZIALE 5 8 HTTP://D-NB.INFO/102171447X IMAGE 2 2.6 CHARAKTERISTISCHE FAEHIGKEITEN UND POTENZIALE VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 2.6.1 EIGENSCHAFTEN UND NEUARTIGE FAEHIGKEITEN VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 2.6.2 NUTZEN UND MEHRWERT F UE R GESELLSCHAFT UND WIRTSCHAFT 5 9 60 67 3 CPS-TH EMEN FELDER 6 9 3.1 INTELLIGENTE INFRASTRUKTUR UND ERFORDERLICHE DOMAENENMODELLE 7 0 3.1.1 INFRASTRUKTUR F UE R INTEROPERABLE UND VERLAESSLICHE CPS-DIENSTE 7 0 3.1.2 REFERENZARCHITEKTUREN UND A U F B A U VON DOMAENENWISSEN 7 2 3.1.3 HERAUSFORDERUNGEN 7 3 3.2 VERNETZTES HANDELN IN UNGEWISSEN PHYSIKALISCHEN UND SOZIALEN UMGEBUNGEN 7 4 3.2.1 DAS SCHALENMODELL SOZIOTECHNISCHER CPS-ANWENDUNGEN 75 3.2.2 ZUNEHMEND UNGEWISSES VERHALTEN IN DER VERNETZTEN WELT 7 8 3.2.3 VERTEILTES HANDELN IN OFFENEN PHYSIKALISCHEN UND SOZIALEN UMGEBUNGEN 81 3.2.4 VERLAESSLICH HANDELNDE CYBER-PHYSICAL SYSTEMS - NEUE FAEHIGKEITEN UND HERAUSFORDERUNGEN 8 6 3.3 MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION UND GETEILTE KONTROLLE 8 6 3.3.1 KOORDINIERTES SITUATIONSWISSEN UND KONTEXTINTEGRATION ERMOEGLICHEN INTUITIVE NUTZUNG 8 8 3.3.2 HERAUSFORDERUNG GETEILTE KONTROLLE 8 9 3.4 WESENTLICHE AKZEPTANZFAKTOREN: BRAUCHBARKEIT, TRANSPARENZ, SICHERHEIT UND A U F B A U VON VERTRAUEN 9 2 3.4.1 INTEGRIERTE DIENSTE M I T BEHERRSCHBARER KOMPLEXITAET 9 3 3.4.2 VERLAESSLICHKEIT UND TRANSPARENZ - VORAUSSETZUNGEN F UE R GESTAITUNGSFAEHIGKEIT UND VERTRAUEN 9 4 3.5 ZUSAMMENFASSUNG VON CPS-FAEHIGKEITEN UND DER WESENTLICHEN HERAUSFORDERUNGEN, DIE SICH DARAUS ERGEBEN 9 5 3.6 REVOLUTIONAERE UND EVOLUTIONAERE SYSTEME M I T IHREN HERAUSFORDERUNGEN FUER DAS ENGINEERING 9 9 3.6.1 EVOLUTION UND ENGINEERING 1 0 0 3.6.2 TECHNOLOGIE-UND FORSCHUNGSFELDER F UE R DAS ENGINEERING 101 4 POLITISCHE UND GESELLSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN 105 4.1 TECHNIKFOLGEN, GESELLSCHAFTLICHE SPANNUNGSFELDER UND INTERDISZIPLINAERE FORSCHUNGSFRAGEN 105 4.1.1 SICHERHEITSFRAGEN VERNETZTER INTELLIGENTER UND INTERAKTIVER TECHNIK 1 0 6 4.1.2 INDIVIDUELLE AKZEPTANZ-UND GESTALTUNGSFRAGEN DER TECHNIK 1 0 8 4.1.3 GESELLSCHAFTLICHE HERAUSFORDERUNGEN DURCH GLOBAL VERNETZTE INTERAKTIVE CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 111 4.1.4 GOVERNANCE - GESELLSCHAFTLICHE STEUERUNG OFFENER SOZIOTECHNISCHER SYSTEME 112 4.1.5 FOLGERUNGEN F UE R EINE REFLEXIVE UND PARTIZIPATIVE TECHNIKGESTALTUNG UND TECHNIKFOLGENANALYSE 115 4.2 PRIVATSPHAERE UND DATENSCHUTZ 117 4.2.1 RECHTLICHE GRUNDLAGEN DES DATENSCHUTZES 119 4.2.2 ERWEITERTE SICHT: SCHUTZ DER PRIVATSPHAERE 1 2 0 4.2.3 SCHUTZZIELE F UE R EINEN RISIKOBASIERTEN GESTALTUNGSANSATZ 121 4.2.4 FOLGERUNGEN 124 IMAGE 3 5 TECHNOLOGIE-UND ENGINEERING-HERAUSFORDERUNGEN 127 5.1 TECHNOLOGIEN ZUR REALISIERUNG DER BESONDEREN FAEHIGKEITEN VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 127 5.1.1 B L : PHYSIKALISCHE SITUATIONSERKENNUNG 129 5.1.2 B2: PLANENDES UND VORAUSSCHAUENDES GANZ ODER TEILWEISE AUTONOMES HANDELN 130 5.1.3 B3: KOOPERATION UND VERHANDELN 132 5.1.4 B4: MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION 133 5.1.5 B5: LERNEN 135 5.1.6 B6: EVOLUTION: STRATEGIEN DER SELBSTORGANISATION UND A D A P T I O N 136 5.1.7 B7: BASISTECHNOLOGIEN 137 5.1.8 ZUSAMMENFASSUNG DER FUER CYBER-PHYSICAL SYSTEMS BENOETIGTEN TECHNOLOGIEN 141 5.2 TECHNOLOGIEN ZUR UMSETZUNG NICHTFUNKTIONALER ANFORDERUNGEN - SICHERHEIT UND SCHUTZ DER PRIVATSPHAERE 142 5.2.1 VERLAESSLICHKEIT 143 5.2.2 BETRIEBSSICHERHEIT UND FUNKTIONALE SICHERHEIT 144 5.2.3 IT-SICHERHEIT: SYSTEMEIGENSCHAFTEN UND ENGINEERING-FRAGEN 146 5.2.4 PRIVATSPHAERE 149 5.3 ENGINEERING-KONZEPTE UND KOMPETENZEN 152 5.3.1 NUTZERZENTIERTE, PARTIZIPATIVE UND VIRTUELLE VERFAHREN F UE R ERHEBUNG, ENTWURF UND BEWERTUNG 153 5.3.2 ZENTRALE BEDEUTUNG DES REQUIREMENTS ENGINEERING 154 5.3.3 UMFASSENDE UND INTEGRIERTE MENSCH-, SYSTEM- UND ARCHITEKTURMODELLE 157 5.3.4 DOMAENEN-ENGINEERING UND SYSTEMMANAGEMENT 165 5.3.5 QUALITAETS-ENGINEERING 167 5.4 ZUSAMMENFASSUNG DER TECHNOLOGISCHEN HERAUSFORDERUNGEN 170 6 GESCHAEFTSMODELLE UND OEKOSYSTEME 175 6.1 AUSGANGSBASIS UND HERAUSFORDERUNGEN DES WANDELS 175 6.1.1 BEGRIFFSKLAERUNG 177 6.2 AUSWIRKUNGEN UND CHANCEN VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS FUER GESCHAEFTSMODELLE UND OEKOSYSTEME 179 6.2.1 NUTZENVERSPRECHEN 179 6.2.2 ARCHITEKTUR DER WERTSCHOEPFUNG 181 6.2.3 ERTRAGSMODELL 186 6.3 DISRUPTIVES INNOVATIONSPOTENZIAL VON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 186 6.4 ZUSAMMENFASSUNG 1 8 8 7 STANDORTBESTIMMUNG, ANALYSE UND SCHLUSSFOLGERUNGEN 191 7.1 ERFORDERLICHE INTEGRIERTE INNOVATIONSANSTRENGUNGEN 191 7.2 SWOT-ANALYSE 195 7.2.1 STAERKEN UND SCHWAECHEN DES INNOVATIONSSTANDORTS DEUTSCHLANDS IM BEREICH DER CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 195 7.2.2 CHANCEN UND RISIKEN DES INNOVATIONSSTANDORTS DEUTSCHLANDS IM BEREICH DER CYBER-PHYSICAL SYSTEMS 2 0 0 7.2.3 STRATEGISCHE HANDLUNGSFELDER 2 0 2 IMAGE 4 ANHANG A: STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 2 0 7 A . L PROGRAMME UND REGIONALE SCHWERPUNKTE 2 0 7 A . L . L DEUTSCHLAND 2 0 7 A.1.2 EUROPA 2 1 0 A.1.3 USA 2 1 4 A . L . 4 BRICS-STAATEN UND ASIEN 216 A.2 STAND DER FORSCHUNG UND TECHNIK 218 ANHANG B: INTEROPERAB1LITAETS- U N D QUALITY-OF-SERVICE-PLATTFORMDIENSTE A M BEISPIEL DER DOMAENE FAHRZEUG 2 2 3 B.L EINFUEHRUNG 2 2 3 B.2 HERAUSFORDERUNGEN 2 2 4 B.3 BESCHREIBUNG DER DIENSTE 2 2 5 B.3.1 KOMPONENTENMANAGEMENT 2 2 5 B.3.2 PHYSIKALISCHE UMWELT- UND KONTEXTERKENNUNG 2 2 7 B.3.3 DYNAMISCHE VERWALTUNG 2 2 8 B.3.4 DIENSTEINTERAKTION 231 B.3.5 QUALITY O F SERVICE 2 3 2 B.3.6 SICHERHEIT: BETRIEBS- UND IT-SICHERHEIT 2 3 3 B.3.7 INTERMODALITAET UND INTEROPERABILITAET 2 3 6 ANHANG C: ERGEBNISSE UMFRAGE MITTELSTAND 2 3 7 GLOSSAR 241 LITERATURVERZEICHNIS 261 ABBILDUNGSVERZEICHNIS 2 9 3 AUTORENVERZEICHNIS 2 9 5
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