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Durch KIASH werden Integratoren, Installateure, Elektrotechniker und Handwerksbetriebe befähigt, ihren Kunden ein Security-Monitoring für Smart Homes anzubieten.

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So können neue Wertschöpfungsprozesse inklusive einer einfachen digitalen Auftragsvergabe etabliert werden, ohne selbst über Kompetenz im KI- oder Security-Bereich verfügen zu müssen.

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Auf diese Weise können gezielte Manipulationsversuche und Fehlfunktionen in Smart Homes vermieden werden.

Principal Investigator

Dr. Dirk Werth

Geschäftsführer und
wissenschaftlicher Direktor

kiash

Ihr Ansprechpartner

Nikolai Kamenev

Nikolai Kamenev

Mail: nikolai.kamenev@aws-institut.de
Telefon: +49 681 96777 326

Kurz & Bündig

Was?

Die KIASH-Security-Box überwacht die Datenströme des Smart Homes auf Anomalien und hat die Aufgabe, auf diese intelligent zu reagieren, um drastische Folgen für den Smart Home Nutzer zu vermeiden. Die KIASH-Security-Box wird vom Handwerker im Smart Home integriert und stromsparend umgesetzt. Bei der sicheren, DSGVO-konformen Einrichtung hilft ein Einrichtungs-Assistent. Die KIASH-Security-Box geht in die Hoheit des Benutzers über. Der Handwerker erhält ohne explizite Freigabe durch den Endnutzer keinerlei Einsicht in die verarbeiteten Daten. Der Nutzer steuert die Box über eine einfache App. Eine Aufgabe der im Projekt entwickelten Cloudplattform ist die Verwaltung des Algorithmus zur Anomalieerkennung, der lokal auf jeder KIASH-Box zum Einsatz kommt und dabei insbesondere maschinelle Lernverfahren zur Erkennung einsetzt, die sich im „Federated Learning“-Ansatz stetig selbst verbessern.

Wie?

Das KIASH-Konzept hat zwei zentrale, DSGVO-konforme Komponenten. Die erste Komponente ist die KIASH-Security-Box, ein aus Soft- und Hardware bestehendes System, in Teilen basierend auf generischer KOBIL-Technologie, mit sicherer Internetanbindung über einen Smart Meter Gateway (genauer: dessen sog. CLS-Kanal).
Die zweite Kernkomponente ist eine Cloudplattform. Diese soll in der souveränen Dateninfrastruktur GAIA-X betrieben werden. Diese bietet allen Beteiligten europaweit einen datensicheren und autorisierten Zugriff und gewährleistet besonders kleinen und mittleren Unternehmen Angebote und Handlungsoptionen. Durch Nutzung von Federated Learning fließen die bei den Nutzern erzielten Verbesserungen der KI in die gemeinsam genutzten, in der Cloud verwalteten, Erkennungsmodelle ein, ohne dass die Smart-Home-Daten selbst in die Cloud kommuniziert werden müssen.

Ausgangssituation

smarthome

Durch die fortschreitende Digitalisierung und Vernetzung von ursprünglich analogen Mess- und Steuerungskomponenten in Smart Homes nehmen gezielte Manipulationsversuche und Fehlfunktionen in diesen zu. Einer AVAST-Studie zufolge verfügen 16,7% der vernetzten deutschen Haushalte über mindestens ein unsicheres Gerät, über das Kriminelle das gesamte Netzwerk infiltrieren können. Dabei stellen neben Netzwerkspeichern vor allem auch smarte Haushaltsgeräte erhebliche Schwachstellen dar.

Durch den Zugriff und die Verschlüsselung von sensiblen Dateien können finanzielle sowie persönliche Schäden entstehen. Durch KIASH werden Integratoren, Installateure, Elektrotechniker und Handwerksbetriebe befähigt, ihren Kunden ein Security-Monitoring für Smart Homes anzubieten und so neue Wertschöpfungsprozesse inklusiver einer einfachen digitalen Auftragsvergabe zu etablieren, ohne selbst über Kompetenz im KI- oder Security-Bereich verfügen zu müssen. Hierzu fehlen den Betrieben bisher Ressourcen wie Budget, Personal und Know-how. Dabei sind Security und Safety essenzielle Faktoren im Smart-Home: nicht nur bei der Erkennung (virtueller) Einbrüche, sondern auch beim Schutz der Privatsphäre und der Funktionsfähigkeit von Geräten.

16,7 % der d. HH

mind. ein unsicheres Gerät

 

bis dato keine KI-basierte
IT-Sicherheitslösung

 

Das August-Wilhelm Scheer Institut entwickelt folgende Bestandteile:

Entwicklung von KI-Verfahren zur Anomalieerkennung

Datengrundlage der KI-basierten Verfahren der beabsichtigten Anomalieerkennung bilden die Daten, die durch die KIASH-Security-Box je Haushalt erfasst werden. Zum Zwecke der Datensouveränität jedes einzelnen Haushaltes wird dabei ein Federated Learning Ansatz verfolgt. Die je KIASH-Security-Box trainierten KI-Modelle werden anschließend in der beabsichtigten Cloud-Plattform vom August-Wilhelm Scheer Institut zu einem Gesamtmodell aggregiert.

 

Realisierung der Cloud-Plattform

Zur Gewährleistung von Skalierbarkeit, Erreichbarkeit, Datenschutz und -souveränität werden die KI-Verfahren zur Anomalieerkennung, und Funktionalitäten, die zur Anbindung der KIASH-Security-Box, sowie der Enduser-App notwendig sind, in Form einer GAIA-X kompatiblen Cloud-Plattform vom August-Wilhelm Scheer Institut realisiert. Zu diesem Zweck werden die bestehenden, notwendigen und zur Verfügung stehenden GAIA-X Funktionalitäten berücksichtigt, um eine mögliche Kompatibilität der Gesamtlösung zu gewährleisten.

 

Entwicklung der Enduser-App

Das August-Wilhelm Scheer Institut fokussiert sich dabei auf die nutzerfreundliche Integration seiner Komponenten in die Enduser-App, um die entwickelten KI-Algorithmen für alle Nutzer zugänglich zu machen.

Partner

cleopa
ebz
hsw
tuc

FÖRDERHINWEIS

Das Projekt KIASH ist gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Förderkennzeichen: 16KIS1614
Laufzeit: 01.07.2022 bis 30.06.2025