Dienstag, 23. Februar 2010

[idw] Netzwerker in eingebetteten Systemen

Informationsdienst Wissenschaft - idw - Pressemitteilung
Technische Universität Chemnitz, Katharina Thehos, 22.02.2010 12:37

Netzwerker in eingebetteten Systemen

Informationstechniker und Informatiker der Technischen Universität
Chemnitz präsentieren vom 2. bis zum 4. März 2010 Forschungsarbeiten
auf der Fachmesse "embedded world" in Nürnberg

Im Automobil, in der Datentechnik und Telekommunikation, in der
Industrie- und Konsumelektronik, in der Militär- und Luftfahrttechnik
- überall sind so genannte eingebettete Systeme im Einsatz, in denen
ein Computer in eine technische Umgebung eingebunden ist. Die
"embedded world" ist nach Angaben der Messe Nürnberg die weltweit
größte Fachmesse ihrer Art und Treffpunkt der internationalen
Embedded-Community. Die drei Professuren Kommunikationsnetze,
Schaltkreis- und Systementwurf sowie Technische Informatik der TU
Chemnitz präsentieren hier vom 2. bis zum 4. März 2010 ihre Forschung
zum Thema eingebettete Systeme auf dem mitteldeutschen
Gemeinschaftsstand "Forschung für die Zukunft" (Halle 11, Stand
11-128).

Drahtloser Datenaustausch zwischen Sensoren und Aktoren

Wenn Daten per Funk ausgetauscht werden, kann es zu Störungen kommen -
etwa dazu, dass die Übertragungszeit variiert oder Datenpakete
verloren gehen. Bei Regelkreisen, in denen Sensoren zur
Messwerterfassung und Aktoren drahtlos kommunizieren, kann das
teilweise gravierende Auswirkungen auf die Regelgüte haben. Derartige
Regelkreise findet man in Umgebungen, in denen eine Datenübertragung
über Kabel sehr schwierig oder nicht möglich ist, zum Beispiel bei
beweglichen Bauteilen oder ferngesteuerten mobilen Robotern.
Wissenschaftler der Professur Kommunikationsnetze um Prof. Dr. Thomas
Bauschert betreiben Grundlagenforschung, um die Regelungstechnik und
die kabellose Netzwerktechnik optimal aufeinander abzustimmen und
damit Stabilität und Robustheit der Systeme zu gewährleisten. "Die
drahtlosen Networked Control Systems NCS sind flexibler und
preisgünstiger, aber im Prinzip auch robuster, da sie Ausfälle von
Sensoren besser ausgleichen können", so Claudia Zschoppe,
Wissenschaftliche Mitarbeiterin der Professur Kommunikationsnetze. "Im
Rahmen unserer NCS-Forschungsarbeiten verwenden wir den so genannten
Hardware-in-the-Loop-Ansatz", sagt Zschoppe und erklärt: "Wir koppeln
echte Bauteile mit Simulations-Software. Das heißt, die
Datenübertragung wird mittels Hardware realisiert, aber die
Regelungsaufgabe wird am Rechner simuliert." Dadurch können die
Forscher ohne hohen Kostenaufwand vielfältige regelungstechnische
Problemstellungen untersuchen. Auf der "embedded world" stellen die
TU-Wissenschaftler eine NCS-Experimentalplattform vor.

Standardisierte Schnittstellen für Sensoren

Im Projekt "Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung
(GPSV)" unterstützen die Wissenschaftler der Professur Schaltkreis-
und Systementwurf um Prof. Dr. Ulrich Heinkel lokale kleine und
mittelständische Unternehmen (KMU) sowohl bei der Entwicklung von
Steuerplattformen als auch bei der Erweiterung von Sensoren um neue
Schnittstellen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung einer zentralen,
kompakten, flexiblen Verarbeitungseinheit zur Speicherung von
Sensordaten sowie einer Lösung zur Anbindung verschiedener Sensoren an
diese Plattform. Die Anbindung erfolgt dabei über standardisierte
Schnittstellen, um die Erweiterbarkeit der Plattform zu erhöhen. Im
Rahmen des Projekts werden aktuelle Fragestellungen der KMU
bearbeitet. Die Kompetenzen der Forschergruppe konzentrieren sich auf
die drahtlose Sensorkommunikation und Lokalisierung, den Entwurf
digitaler Schaltungen, das Embedded Software Design und die Simulation
von Sensornetzen mit dem Schwerpunkt Energieeffizienz. In Nürnberg
stellen die Wissenschaftler zwei Demonstratoren der zentralen
Plattform vor, deren Software trotz verschiedener Basishardware durch
den selben Entwurfsablauf und mit den gleichen Tools erstellt werden
kann. Das Projekt wird im Rahmen der Initiative "Unternehmen Region"
vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 2,1 Millionen Euro
gefördert.

RFID geht neue Wege

Dass Satelliten Autos über Straßen und Fußgänger durch Städte führen,
ist Stand der Technik. Sobald man jedoch in Gebäude kommt, wo der
Kontakt zum Satelliten abreißt, stoßen diese Systeme an ihre Grenzen.
Wer dennoch auf kürzestem Weg in einem unbekannten Gebäude sein Ziel
finden will und zusätzlich individuelle Infos oder aktuelle
Nachrichten wünscht, benötigt Hilfe. Ein an der Professur Technische
Informatik entwickeltes interaktives Gebäudeleit- und
Infotainmentsystem kann diese Nutzer künftig unterstützen. Diese
Indoor-Navigation, die die TU-Forscher auf der Fachmesse mit einem
Demonstrator präsentieren, basiert ausschließlich auf der RFID (Radio
Frequency Identification)-Technologie. "Im Gebäude werden RFID-Tore an
Schlüsselpositionen installiert, mit deren Hilfe Besucher oder Objekte
nicht nur berührungslos identifiziert, sondern ihnen auch orts- und
personenabhängige Informationen angeboten werden können. Herkömmliche,
kostengünstige RFID-Tags reichen dazu als Ausstattung völlig aus.
Kombiniert mit berührungsempfindlichen Displays entsteht so ein
intelligentes und interaktives Gebäudeleit- und Infotainmentsystem",
erklärt Projektleiter Prof. Dr. Wolfram Hardt. "Auch mobile Endgeräte
der Nutzer wie Handys oder Smartphones können inzwischen in das System
integriert werden und bieten zusätzlichen Komfort", ergänzt Matthias
Vodel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter der Professur Technische
Informatik.

Weitere Informationen erteilen
an der Professur Kommunikationsnetze Claudia Zschoppe, Telefon 0371
531-37289, E-Mail claudia.zschoppe@etit.tu-chemnitz.de,
an der Professur Schaltkreis- und Systementwurf Daniel Kriesten,
Telefon 0371 531-33058, E-Mail sse@infotech.tu-chemnitz.de,
an der Professur Technische Informatik Matthias Vodel, Telefon 0371
531-36499, E-Mail vodel@informatik.tu-chemnitz.de.

Wichtiger Hinweis für die Medien: In der Pressestelle der TU Chemnitz
können Sie honorarfrei themenbezogene Fotos anfordern.
Motiv 1: Kleine Bauteile mit großer Wirkung: Claudia Zschoppe und
Markus Turban von der Professur Kommunikationsnetze erforschen
kabellose Netzwerktechnik für Regelkreise. Foto: TU Chemnitz/Christian
Schenk
Motiv 2: Zentral, kompakt, flexibel: Professur Schaltkreis- und
Systementwurf entwickelt Verarbeitungseinheit mit standardisierten
Schnittstellen zur Prozessierung von Sensordaten. Foto: TU
Chemnitz/Heiko Kießling
Motiv 3: Mit dem Handy zum Ziel: Professur Technische Informatik
bindet mobile Endgeräte in Indoor-Navigationssystem ein. Foto: TU
Chemnitz/Heiko Kießling
Sie finden diese Fotos auch im Ordner "Forschung" des Online-
Bildarchivs der Pressestelle der TU Chemnitz: http://www.tu-
chemnitz.de/tu/presse/bilder

Arten der Pressemitteilung:
Forschungsprojekte
Forschungs- / Wissenstransfer

Sachgebiete:
Elektrotechnik
Informationstechnik
Maschinenbau
Verkehr / Transport

Die gesamte Pressemitteilung erhalten Sie unter:
http://idw-online.de/pages/de/news356572

Kontaktdaten zum Absender der Pressemitteilung stehen unter:
http://idw-online.de/pages/de/institution85

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