CeTI

Centre for Tactile Internet with Human-in the Loop CeTi
	<img alt="Centre for Tactile Internet with Human-in the Loop CeTi" src="//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/47/CeTI_Logo.png" decoding="async" width="295" height="121" class="mw-file-element" data-file-width="242" data-file-height="99"> ; Logo CeTI
Standort der Einrichtung:	Dresden
Art der Forschung:	Angewandte Forschung
Fachgebiete:	Mensch-Maschine Interaktion
Mitarbeiter:	ca. 120
Homepage:	https://ceti.one/

Centre for Tactile Internet with Human-in the Loop - CeTI

Das 2019 gegründete Center for Tactile Internet with Human-in-the-Loop (Zentrum für Taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion), kurz CeTI ist ein interdisziplinäres Forschungszentrum an der Technische Universität Dresden. Es wurde im Jahr 2019 im Rahmen der Exzellenzstrategie des Bundes und der Länder gegründet. CeTI befasst sich mit der Erforschung und Entwicklung von Technologien, die eine interaktive Kommunikation zwischen Menschen und Maschinen ermöglichen sollen. Ziel ist es, die Latenzzeiten in der Datenübertragung so weit zu reduzieren, dass Echtzeit-Interaktionen realisierbar werden.

Ziele und Vision

CeTI strebt danach, technologische Fortschritte zu erzielen, die über die aktuellen Möglichkeiten des Internets hinausgehen. Dies beinhaltet die Entwicklung von Systemen, die niedrige Latenzzeiten ermöglichen und eine intuitive Interaktion zwischen Mensch und Maschine unterstützen. Anwendungen des Taktilen Internets umfassen unter anderem: • Medizinische Fernoperationen: Durchführung von Operationen aus der Ferne. • Industrielle Automatisierung: Echtzeit-Zusammenarbeit zwischen Robotern und Menschen. • Virtuelle und erweiterte Realität: Interaktive Handhabung virtueller Umgebungen in Echtzeit.

Forschungsschwerpunkte

Die interdisziplinäre Forschung bei CeTI umfasst mehrere Fachrichtungen wie Informatik, Elektrotechnik, Maschinenbau, Neurowissenschaften, Medizin und Psychologie. Zu den zentralen Forschungsbereichen gehören:

• Kommunikationsnetzwerke und -systeme: Entwicklung von Netzwerken mit extrem niedrigen Latenzzeiten.

• Sensorik und Aktorik: Entwicklung von Sensoren und Aktoren für Echtzeit-Feedback.

• Mensch-Maschine-Schnittstellen: Gestaltung effizienter Schnittstellen für Mensch-Maschine-Interaktionen.

• Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML): Einsatz von KI und ML zur Verbesserung der Interaktion und zur Entwicklung vorausschauender Modelle.

• Skill Transfer: Vermittlung von Fähigkeiten durch Interaktion zwischen Mensch und Maschine mit Hilfe des Internets der Fähigkeiten aus der Ferne und in Echtzeit

Bisherige Forschungsergebnisse

Haptische Feedbacksysteme

CeTI hat haptische Feedbacksysteme entwickelt, die es Benutzenden ermöglichen, virtuelle Objekte zu fühlen. Diese Systeme nutzen fortschrittliche Sensorik und Aktorik, um realistische taktile Empfindungen zu erzeugen. Anwendungen dieser Technologie finden sich in der Telemedizin, virtuellen Realität und Fernsteuerung von Robotern.

Kommunikationsnetzwerke mit niedrigen Latenzzeiten

Es wurden Netzwerke mit extrem niedrigen Latenzzeiten entwickelt. Diese beinhalten Protokolle und Hardware, die Verzögerungen minimieren und für Anwendungen wie Fernoperationen und Echtzeit-Industrieautomatisierung relevant sind.

Modelle der Mensch-Maschine-Interaktion

Neue Modelle und Algorithmen für die Mensch-Maschine-Interaktion wurden entwickelt, die menschliche Verhaltensmuster und kognitive Prozesse berücksichtigen. Beispiele sind Exoskelette, die Bewegungen des menschlichen Körpers in Echtzeit unterstützen und verstärken.

Adaptive KI-Systeme

Adaptive KI-Systeme wurden entwickelt, die sich an unterschiedliche Nutzeranforderungen und -verhalten anpassen. Diese Systeme verwenden maschinelles Lernen, um kontinuierlich aus Interaktionen zu lernen und die Benutzererfahrung zu optimieren.

Sicherheits- und Datenschutzlösungen

Sicherheits- und Datenschutzlösungen, die auf die Anforderungen des Taktilen Internets zugeschnitten sind, wurden entwickelt. Diese Lösungen schützen sensible Daten während der Übertragung und gewährleisten den Zugriff nur für autorisierte Benutzer und Benutzerinnen

Skill Transfer

Es wurden Systeme entwickelt, bei denen Experten und Expertinnen mittels haptischen Feedbacks und smarten Textilien den Lernenden Klavierspielen oder Sportübungen beibringen können, sowie robotische Assistenzsysteme für die medizinische Ausbildung, die Echtzeit-Feedback und Anleitung bei Eingriffen ermöglichen.

Infrastruktur und Kooperationen

CeTI verfügt über moderne Labore und Forschungseinrichtungen an der TU Dresden und arbeitet eng mit anderen Forschungseinrichtungen und Industriepartnern weltweit zusammen. Zu den Partnern gehören internationale Universitäten, Technologieunternehmen und Forschungseinrichtungen.

Bildungs- und Ausbildungsprogramme

CeTI bietet verschiedene Bildungs- und Ausbildungsprogramme an, darunter Promotionsprogramme, Postdoc-Stellen und Workshops, sowie Module zum Wissenstransfer an Schulen. Durch die Zusammenarbeit mit der Industrie erhalten Studierende und Forschende praxisnahe Einblicke und Anwendungsmöglichkeiten ihrer Forschung.

Veröffentlichungen/ Leistungen

Prämierte Publikationen (Auszug)

Cornelia Wulf and Sergio A. Pertuz and Diana Göhringer: Hardware-level access control and scheduling of shared hardware accelerators. 27th Euromicro Conference Series on Digital System Design (DSD) – Best Paper Award

Nils Husung, Clemens Dubslaff, Holger Hermanns, Maximilian A. Köhl: OxiDD: A safe, concurrent, modular, and performant decision diagram framework in rust. 30th International Conference, TACAS 2024, Held as Part of the European Joint Conferences on Theory and Practice of Software, ETAPS 2024 – Best Paper Award

Holger Boche, Andrea L. Grigorescu Vlass, Rafael F. Schaefer, H. Vincent Poor: Algorithmic computability of the capacity of additive colored Gaussian noise channels. IEEE Global Communications Conference (Globecom), 2023 – Best Paper Award.

Jens Wagner and Hans Winger and Chokri Cherif and Frank Ellinger: Smart glove with fully integrated textile sensors and wireless sensor frontend for the Tactile Internet. IEEE Sensors Letters, 2023 – Best Paper Runner-Up Award.

Xin Xu, Jens Wagner, Frank Ellinger: 60 GHz up-conversion mixer in 22 nm FD-SOI CMOS with back-gate mode switching. IEEE International Symposium on Radio-Frequency Integration Technology (RFIT), 2023 – Best Student Paper Award.

Peter Sossalla, Johannes Hofer, Christian L. Vielhaus, Justus Rischke, Frank H. P. Fitzek: Offloading visual SLAM processing to the edge: An energy perspective. International Conference on Information Networking (ICOIN), 2023 – Best Paper Award

Xin Xu, Jens Wagner, Frank Ellinger: Wilkinson-power-combiners designed with transmission lines and lumped elements in 22 nm FD-SOI CMOS. IEEE Radio and Antenna Days of the Indian Ocean International Conference (RADIO), 2023 – Best Student Paper Award.

Pit Hofmann and Jorge Torres Gómez and Falko Dressler and Frank H. P. Fitzek: Testbed-based receiver optimization for SISO molecular communication channels. Proceedings of the International Balkan Conference on Communications and Networking (BalkanCom), 2022 – Best Student Paper Award.

Mengchen Xiong, Xiao Xu, Dong Yang, Eckehard Steinbach: Robust depth estimation in foggy environments combining RGB images and mmwave radar. IEEE International Symposium on Multimedia (ISM), 2022 – Best Student Paper Award.

Christian Hoyer, Lucas Wetzel, Dimitris Prousalis, Jens Wagner, Frank Jülicher, Frank Ellinger: Stability analysis of mutually synchronized spatially distributed 24 GHz oscillators. IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), 2022 – Best Paper Award

Caspar von Lengerke, Alexander Hefele, Juan A. Cabrera Guerrero, Frank H. P. Fitzek: Stopping the data flood:Post-Shannon traffic reduction in digital-twins applications. IEEE/IFIP Network Operations and Management Symposium (NOMS), WS4: International Workshop on Technologies for Network Twins (TNT), 2022 – Best Paper Award

Stefan Senk, Marian Ulbricht, Javier Acevedo, Giang T. Nguyen, Frank H. P. Fitzek: Flexible measurement testbed for evaluating time-sensitive networking in industrial automation applications. IEEE International Conference on Network Softwarization (NETSOFT), 2022 – Best Student Paper Award.

Paul Walther, Thorsten Strufe: Blind twins: Siamese networks for non-interactive information reconciliation. IEEE International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), 2020 – Best Paper Award.

Clemens Dubslaff, Patrick Koopmann, Anni-Yasmin Turhan: Ontology-mediated probabilistic model checking. International Conference on Integrated Formal Methods (IFM), 2019 – Best Paper Award.

Lucas Scheuvens, Tom Hößler, André Noll Barreto, Gerhard P. Fettweis: Wireless control communications co-design via application-adaptive resource management. IEEE 5G World Forum (5GWF), 2019 – Best Paper Award.

Dominik Rivoir, Sebastian Bodenstedt, Felix von Bechtolsheim, Marius Distler, Jürgen Weitz, Stefanie Speidel: Unsupervised temporal video segmentation as an auxiliary task for predicting the remaining surgery duration. International Workshop on OR 2.0 Context-Aware Operating Theaters (OR 2.0), 2019 – Best Paper Award.

Bücher (Auszug)

Alivia Mukherjee, Anindya Nag (Ed.) – 2024: Carbon Nanotube-Based Sensors: Fabrication, Characterization, and Implementation ISBN-13: 978-1032452319

Riccardo Bassoli, Claudio Sacchi, Fabrizio Granelli, Frank H. P. Fitzek, Marina Ruggieri (Ed.) – 2023: A Roadmap to Future Space Connectivity ISBN-13: 978-3031307614

Subhas Chandra Mukhopadhyay, Anindya Nag – 2022: Flexible Sensors for Energy-Harvesting Applications ISBN-13: 978-3030995997

Riccardo Bassoli , Holger Boche , Christian Deppe , Roberto Ferrara , Frank H. P. Fitzek , Gisbert Janssen , Sajad Saeedinaeeni – 2021: Quantum Communication Networks ISBN-13: 978-3030629373

Frank H. P. Fitzek, Martin Reisslein, Shu-Chen Li, Meryem Simsek, Thorsten Strufe, Stefanie Speidel (Ed.) – 2021: Tactile Internet with Human-in-the-Loop ISBN-13: 978-0128213438

Patrick Seeling, Frank H. P. Fitzek, Fabrizio Granelli (Ed.) – 2020: Computing in Communication Networks – From Theory to Practice ISBN-13:978-0128204887

Best Poster Awards

Daniel Ernst, Krzysztof Nieweglowski, Karlheinz Bock: Feasibility study of magnetically enhanced interconnects for integration of flexible and stretchable electronics. IEEE-EPS Electronics System-Integration Technology Conferences (ESTC), 2022 – Outstanding Poster Award. Link: https://www.estc-conference.net/estc-2022/

Weizhou Luo, Eva Goebel, Patrick Reipschläger, Mats O. Ellenberg, Raimund Dachselt: Exploring and slicing volumetric medical data in augmented reality using a spatially-aware mobile device. IEEE International Symposium on Mixed and Augmented Reality Adjunct (ISMAR-Adjunct), 2021 – Best Poster Award. Link: https://imld.de/en/news/2021/10/three-contributions-and-best-poster-award-at-ieee-ismar-2021/

Best Demo Awards (Auszug)

Sifat Rezwan:Balancing beyond-Shannon: Demonstration of functional compression using a balancing robot IEEE Consumer Communications & Networking Conference (CCNC), 2024 - Best Demonstration Award Link: https://ccnc2024.ieee-ccnc.org/registration/awards

Jonas Schulz: Anticipatory hand glove: Understanding human actions for enhanced interaction UbiComp/ISWC 2023 - Best Demonstration Award Link: https://www.ubicomp.org/ubicomp-iswc-2023/awards/ubicomp-iswc-2023-awards/

Weitere Auszeichnungen/Achievements hier:

Beteiligte Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen

Ercan Altinsoy (Prof. Dr.-Ing.) Uwe Aßmann (Prof. Dr. rer. nat.) Christel Baier (Prof. Dr. rer. nat.) Karlheinz Bock (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.) Chokri Cherif (Prof. Dr.-Ing. habil.) Raimund Dachselt (Prof. Dr.-Ing.) Frank Ellinger (Prof. Dr. sc. techn. habil.) Gerhard Fettweis (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.) Christof Fetzer (Prof. Dr.) Frank H. P. Fitzek (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c.) Diana Göhringer (Prof. Dr.-Ing.) Sami Haddadin (Prof. Dr.-Ing.) Stefan Kiebel (Prof. Dr. rer. nat.) Jens Krzywinski (Prof. Dr.-Ing.) Shu-Chen Li (Prof. Dr.) Christian Georg Mayr (Prof. Dr.-Ing. habil.) Susanne Narciss (Prof. Dr. phil. et rer. nat. habil.) Sebastian Pannasch (Prof. Dr. rer. nat.) Stefanie Speidel² (Prof. Dr.-Ing.) Eckehard Steinbach (Prof. Dr.-Ing.) Thorsten Strufe (Prof. Dr.-Ing.) Elizabeth von Hauff (Prof. Dr. rer. nat. habil.) Jürgen Weitz (Prof. Dr. med.) Andreas Traßl, Máté Tömösközi, Gesche Vigh, Jens Wagner, Dennis Walter, Lisa Weidmüller, Florian Wieczorek, Patrick Wienhöft, Hans Winger, Ran Yin, Tobias Zerger, Jiajing Zhang, Sandra Zimmermann

Weblinks

Website CeTI

Commons: Centre for Tactile Internet – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Benutzer:CeTI Dresden2/CeTI

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