CODECO

Unterstützung des Edge-Cloud-Kontinuums durch ein kognitives, dezentrales Framework

CODECO

Das Projekt CODECO (Cognitive, Decentralized Edge-Cloud Orchestration) im Rahmen von Horizon Europe verfolgt einen einzigartigen Ansatz für die intelligente und schichtenübergreifende Orchestrierung von Datenflüssen, Rechenprozessen und Netzwerkdiensten. Ziel ist es, die Herausforderungen des Edge-Cloud-Computings zu adressieren, die sich aus der zunehmenden Dezentralisierung von Internet- und IoT-Diensten ergeben. Das von fortiss koordinierte Projekt vereint 15 weitere führende Partner aus dem Edge-Cloud-Bereich in ganz Europa. Gemeinsam entwickeln sie ein Ökosystem aus Open-Source-Toolkits, groß angelegten Experimenten, Schulungsangeboten und Veranstaltungen sowie Anwendungsfällen in vier vertikalen Domänen: Smart Cities, Energie, Fertigung und intelligente Gebäude. Diese Aktivitäten werden durch ein umfassendes Programm zur Einbindung der Innovations- und Forschungsgemeinschaft ergänzt.

Projektbeschreibung

Ziel von CODECO ist die Entwicklung eines neuartigen kognitiven Edge-Cloud-Management-Frameworks, das eine flexiblere Bereitstellung und Unterstützung von Diensten über das gesamte Edge-Cloud-Kontinuum hinweg ermöglicht. Hierfür entwickelt das Projekt Software-Toolkits für die intelligente Verwaltung hochgradig verteilter Umgebungen auf Basis heterogener Netzwerke, die mobile und ressourcenbeschränkte Endgeräte integrieren.

Die CODECO-Komponenten erweitern die Verwaltung und Orchestrierung von Edge-Cloud-Diensten um kognitive und schichtenübergreifende Anpassungsmechanismen. Darüber hinaus ermöglichen sie intelligente Entscheidungen hinsichtlich der Auslagerung von Rechenprozessen sowie der dynamischen Anpassung von Netzwerkressourcen. Dabei werden Anwendungsanforderungen, Netzwerkanforderungen, Datensicherheit, Datensensitivität sowie weitere kontextabhängige Aspekte des Datenflusses berücksichtigt.

CODECO unterstützt die nächste Generation intelligenter Dienste mit besonderem Fokus auf dichte Bereitstellungsszenarien in B5G- und 6G-Netzen. Zu diesem Zweck untersucht das Projekt verschiedene Anwendungsfälle in den Bereichen Smart Cities, Fertigung, Energie und intelligente Anlagen. Im Mittelpunkt steht dabei eine IoT-Edge-Cloud-Orchestrierung auf Basis eines schichtenübergreifenden Ansatzes, der Daten-, Rechen- und Netzwerkanpassungen gemeinsam betrachtet.

Das von Kompetenzfeldleiterin Prof. Dr Rute C. Sofia koordinierte Konsortium umfasst insgesamt 16 Partner aus EU-Mitgliedstaaten sowie den assoziierten Staaten Israel und Schweiz. Die Partner repräsentieren unterschiedliche Organisationstypen, darunter KMU mit Schwerpunkt auf Open-Source-Software und Innovationsmanagement (Inova+, Eclipse Foundation, Almende), renommierte Universitäten (Universität Göttingen, Universidad Politécnica de Madrid, University of Piraeus Research Center), Forschungsinstitute (fortiss, i2CAT, Athena) sowie internationale Unternehmen wie ATOS, Telefónica, Siemens, Intracom Telecom, Red Hat, Netcompany-Intrasoft und IBM.

Forschungsbeitrag

Die zentralen Forschungsschwerpunkte des Projekts sind:

  • Automatisierte Konfiguration und kognitives Edge-Cloud-Management unter Berücksichtigung eines schichtenübergreifenden Verhaltens von Anwendungen und Netzwerken sowie von Daten- und Metadatenmanagement und Policy Enforcement.
  • Datenschutzwahrendes dezentrales Lernen und Kontextwissen mit Fokus auf schichtenübergreifenden Ansätzen und Verfahren des föderierten Lernens. Diese eignen sich insbesondere für die Orchestrierung von Datenflüssen, Rechenoperationen und Netzwerkressourcen.
  • Dynamische Planung und Workload-Migration. Dabei werden Herausforderungen adressiert, die sich aus einem höheren Automatisierungsgrad durch die Mobilität von Containern und Workloads zwischen Knoten innerhalb eines Clusters sowie clusterübergreifend ergeben.
  • Gemeinsame Orchestrierung von Rechen- und Netzwerkressourcen. Einerseits soll die Netzwerkinfrastruktur flexibler sowie absichts- und kontextgesteuert gestaltet werden, sodass das Netzwerk als ein ganzheitliches System betrachtet und verwaltet werden kann. Andererseits bilden integrierte Rechen- und Vernetzungsparadigmen, die Aspekte wie Sicherheit, Vertrauenswürdigkeit, Mobilitätsunterstützung sowie dezentrale und flexible Namensräume berücksichtigen, die Grundlage für den Aufbau eines intelligenten, dezentralisierten Edge-Ökosystems.
  • Globale Perspektive auf Daten im IoT-Edge-Cloud-Kontinuum. Im Fokus stehen Fragen zur Speicherung, Beschaffenheit sowie zu den Einschränkungen bei der Verarbeitung und Replikation von Daten. Zu diesem Zweck sammelt und verwaltet CODECO Metadaten, also „Daten über Daten“, und stellt diese der Orchestrierung sowie weiteren Systemkomponenten zur Verfügung.

Förderung

Horizon Europe CODECO wird von der Europäische Union im Rahmen der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101092696  gefördert.

Projektdauer

01.01.2023 - 31.03.2026

fortiss Lab

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