Platform for verifiable and traceable building data
In the digital age, access to reliable and tamper-proof building data is crucial for sustainable planning, efficient maintenance and well-founded decisions. The CASPAR research project is developing an innovative platform that securely bundles building data and makes it accessible via open standards - for anyone looking for transparency and efficiency throughout the entire life cycle of their projects.
CASPAR in a nutshell
Technological innovations for reliable building data
The CASPAR research project is pursuing a novel approach to making digital building data usable efficiently and tamper-proof. The aim is to make data from a wide variety of sources available centrally, securely and interoperably - whether for research, planning, maintenance or documentation.
Why is this important?
In many projects, relevant data is distributed in different formats and systems. CASPAR creates a solution to bundle this information in a structured way and make it usable in the long term. The so-called Asset Administration Shell (AAS) plays a central role here: it ensures that data is organized and accessible in a standardized way.
Innovations in the project
A key innovation in the CASPAR project is the introduction of the AAS standard version 3.0. The previous standard defined how information from a digital twin is stored and provided in a structured manner. However, it was not very flexible and was limited to basic use cases.
The new version 3.0 extends this approach and enables:
- Modularity and flexibility: The content of the administration shell has been divided into smaller, clearly structured components to support versatile applications along the entire value chain.
- Increased security and interoperability: Improved interfaces and security mechanisms facilitate the secure exchange of data between different systems.
The project also developed a demonstrator that uses real building data to illustrate how the platform works in practice - from data collection to secure storage and provision.
These developments make building data more reliable and promote seamless collaboration on projects by simplifying the exchange between systems and providing access to consistent, unbiased information.
Development of a future-proof platform
objective partner is intensively involved in the implementation of the platform as a technology partner. The focus is on software development and the integration of key components:
Development of a comprehensive data catalog to describe relevant data formats and uses.
Implementation of standardized interfaces (APIs) to enable data exchange between systems:
- REST API: Web-based access to data.
- MQTT: Efficient protocol for fast transmission of measurement data.
- OPC UA: Industry standard for secure data communication.
Implementation of security mechanisms, including
- Data encryption and digital signatures to ensure data integrity.
- User and rights management to ensure secure access.
Development of a prototype that uses real building data to show how CASPAR collects, stores and makes data available.
Support in project management through regular coordination within the consortium, organization of the exchange between the partners and preparation and dissemination of the project results.
Ein Schwerpunkt des Forschungsvorhabens liegt auf der rechtsicheren Ablage von Daten. Für diese Aufgabe wird als zugrundeliegende Technologie die „Blockchain“ eingesetzt.
Eine „Blockchain“ ist eine Art dezentralisierte, digitale Datenbank, die Informationen in Blöcken speichert, die miteinander verkettet (engl. “chained”) sind. Im Folgenden werden kurz die grundlegenden Konzepte wiedergegeben:
Rechtsichere Ablage von Daten
Traditionelle Datenbanken werden zentral auf Servern verwaltet, die von einer Organisation oder Behörde kontrolliert werden. Bei einer Blockchain gibt es jedoch keine zentrale Autorität. Sie wird von einem Netzwerk von Computern (Nodes) verwaltet, die alle eine Kopie der gesamten Blockchain haben.
Da jede Transaktion in der Blockchain öffentlich gespeichert wird, kann jeder im Netzwerk die Informationen einsehen. Jede Änderung ist nachvollziehbar und permanent, was das Vertrauen und die Sicherheit erhöht.
Einmal in die Blockchain eingetragene Daten können nicht mehr verändert oder gelöscht werden, ohne dass die Mehrheit des Netzwerks zustimmt. Dies macht die Blockchain resistent gegenüber Manipulation und Betrug.
Informationen werden in Blöcken gespeichert. Jeder Block enthält eine Liste von Transaktionen und einen “Hash” (eine kryptografische Prüfsumme) des vorherigen Blocks. Dies schafft eine Kette von Blöcken, wodurch die Integrität der Daten aufrechterhalten wird.
Da es keine zentrale Autorität gibt, müssen die Teilnehmer des Netzwerks einen Konsens darüber erzielen, welche Transaktionen in die Blockchain aufgenommen werden sollen. Bekannte Mechanismen hierfür sind der “Proof of Work” (wie bei Bitcoin) oder “Proof of Stake”.
Efficient data management throughout the entire project life cycle
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Alexander Gordt
Head of Industrial Solutions
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