Jedes Projekt bei AI SmartHomes verbindet wissenschaftliche Methodik mit praktischer Anwendung. Hier finden Sie eine Auswahl unserer aktuellen und abgeschlossenen Forschungsarbeiten im Bereich Künstliche Intelligenz und Smart-Home-Technologien.
Aktive Forschungsprojekte
Funktionsfähige Prototypen
Forschungspartnerschaften
Veröffentlichte Berichte
Unsere derzeit laufenden Projekte decken verschiedene Teilbereiche der KI-Forschung ab und werden kontinuierlich weiterentwickelt.
Dieses Projekt untersucht, wie neuronale Netze den Energieverbrauch in Wohngebäuden vorhersagen und automatisch regulieren. Das System analysiert historische Verbrauchsdaten, Wetterbedingungen und Bewohnermuster, um Heizung, Belüftung und Beleuchtung vorausschauend zu steuern. Bisher konnten in Laborumgebungen Einsparungen von bis zu 18 Prozent simuliert werden.
Entwicklung eines Sprachverarbeitungsmodells, das speziell für den deutschsprachigen Raum optimiert ist. Das System erkennt kontextbezogene Befehle, versteht Dialektvarianaten und steuert vernetzte Geräte im Haushalt. Der aktuelle Prototyp erreicht eine Erkennungsgenauigkeit von 91 Prozent bei standarddeutschen Befehlen und 79 Prozent bei regionalen Varianten.
Erforschung von IoT-Sensordaten zur anonymisierten Analyse von Bewegungsmustern in Wohngebäuden. Das Projekt kombiniert Drucksensoren, Infrarotdetektoren und Umgebungssensoren, um Raumnutzung zu verstehen und Anomalien wie Stürze frühzeitig zu erkennen. Alle Daten werden lokal verarbeitet, um den Datenschutz zu gewährleisten.
Dieses Projekt setzt Reinforcement-Learning-Algorithmen ein, um die autonome Verteilung von Energie in Mehrfamilienhäusern zu optimieren. Ein simulierter Agent lernt, Solarenergie, Netzstrom und Batteriespeicher so zu koordinieren, dass Kosten gesenkt und erneuerbare Quellen maximiert werden. Die aktuelle Simulation läuft in einer virtuellen Umgebung mit 48 Wohneinheiten.
Diese Projekte wurden erfolgreich abgeschlossen und liefern die Grundlage für unsere weiterführende Forschungsarbeit.
Entwicklung eines lernfähigen Beleuchtungssystems, das auf Tageslichtverhältnisse, Raumbelegung und individuelle Präferenzen reagiert. Die Studie zeigte, dass Machine-Learning-basierte Steuerung den Stromverbrauch für Beleuchtung um 23 Prozent senken kann, ohne den Komfort zu beeinträchtigen.
Erstellung eines digitalen Zwillings für die thermische Analyse von Wohngebäuden. Das Modell simuliert Wärmeflüsse, Isolationseffekte und Heizungszyklen. Die gewonnenen Daten fließen in aktuelle Projekte zur prädiktiven Gebäudesteuerung ein.
Vergleichende Studie zu gängigen Kommunikationsprotokollen im Smart-Home-Bereich. Untersucht wurden Latenz, Zuverlässigkeit und Kompatibilität von Zigbee, Z-Wave, Matter und Wi-Fi-basierten Ansätzen. Die Ergebnisse zeigen klare Empfehlungen für verschiedene Einsatzszenarien.
Entwicklung eines Algorithmus zur Erkennung ungewöhnlicher Muster in Sensordaten. Das System identifiziert abweichendes Verhalten bei Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Energieverbrauch und alarmiert bei potenziellen Störungen oder Sicherheitsrisiken.
Pilotstudie zur Anwendung von Federated Learning in Smart-Home-Umgebungen. Ziel war es, KI-Modelle lokal auf Geräten zu trainieren, ohne dass sensible Daten den Haushalt verlassen. Das Konzept wurde in einer Simulation mit 120 virtuellen Wohneinheiten evaluiert.
Systematischer Vergleich von Machine-Learning-Frameworks hinsichtlich ihrer Eignung für ressourcenbeschränkte Smart-Home-Geräte. TensorFlow Lite, ONNX Runtime und PyTorch Mobile wurden auf Raspberry Pi und vergleichbaren Plattformen getestet.
Jedes Projekt beginnt mit einer umfassenden Auswertung des aktuellen Forschungsstands. Wir sichten relevante Publikationen, identifizieren Wissenslücken und definieren klare Fragestellungen, die unsere Arbeit leiten.
Auf Basis der Forschungsfragen entwickeln wir Algorithmen, trainieren Modelle und erstellen Softwareprototypen. Iterative Zyklen mit regelmäßiger Evaluation stellen sicher, dass die Qualität stimmt.
Prototypen werden in kontrollierten Laborumgebungen und Simulationen getestet. Wir messen definierte Leistungskennzahlen und dokumentieren alle Ergebnisse nachvollziehbar.
Die gesammelten Daten werden statistisch ausgewertet, Hypothesen werden geprüft und Ergebnisse kritisch interpretiert. Transparenz in der Methodik hat bei uns höchste Priorität.
Alle Projektergebnisse werden in strukturierten Forschungsberichten zusammengefasst. Diese Berichte enthalten Methodik, Ergebnisse, Einschränkungen und Empfehlungen für weiterführende Arbeit.
Ergebnisse und Erkenntnisse werden mit Partnern geteilt. Durch Kooperationen und Veröffentlichungen tragen wir dazu bei, dass Forschungsfortschritte breitere Anwendung finden.
In unseren Projekten setzen wir auf bewährte und moderne Technologien, die Flexibilität und Reproduzierbarkeit gewährleisten.
Python
TensorFlow
PyTorch
Raspberry Pi
Docker
PostgreSQL
Wir sind offen für Forschungspartnerschaften mit Hochschulen, Instituten und Technologieunternehmen. Wenn Sie an einer Zusammenarbeit interessiert sind, freuen wir uns auf Ihre Nachricht.
Alle auf dieser Seite vorgestellten Projekte haben ausschließlich Forschungscharakter. Die genannten Ergebnisse basieren auf Labor- und Simulationsumgebungen und sind nicht als kommerzielle Produktversprechen zu verstehen. Nutzer und Partner treffen eigenständige Entscheidungen auf Basis eigener Bewertungen. Eine Haftung für Handlungen, die auf den hier veröffentlichten Informationen beruhen, wird ausgeschlossen.