Forschungsprojekte
IPS Framework
"Indoor Positioning Software Framework"
Outdoor-Navigationstechnologien sind weltweit auf Basis von mittlerweile vier Satellitensystemen und Mobilfunknetzen zur metergenauen Standortbestimmungen in der Lage. Sie sind längst Grundlage diverser Anwendungen im industriellen, zivilen und auch militärischen Kontext. Moderne Smartphones bieten bspw. seit Jahren durch vorinstallierte Kartenanwendungen die Möglichkeit einer präzisen Ortung außerhalb von Gebäuden.
Innerhalb von Gebäuden bietet sich durch die physikalischen Gegebenheiten jedoch ein völlig anderes Bild: Je nach Baustruktur werden elektromagnetische Signale von außen fast vollständig abgeschirmt, sodass etablierte Technologien nicht einsetzbar sind.
Eine zuverlässige und auf den jeweiligen Anwendungsfall (u.a. Genauigkeit, Energieversorgung und Kosten) angepasste Lokalisierung bildet die Grundlage für vielfältige Automatisierungsaufgaben in Produktion und Logistik. Daher etablieren sich zunehmend vielfältige, für den Einsatz in Gebäuden geeignete, Indoor Positioning (IPos)-Technologien. Neben der Auswertung von Sensortechnik/-informationen im Gebäude zählen hierzu auch die Datenhaltung/Datenspeicherung der Gebäudekarten und die Interaktion über mobile Endgeräte und Mensch-Maschine- oder Maschine-Maschine.
Die Teilfunktionen werden aktuell einzeln von proprietären (herstellerspezifischen) IPos-Technologien abgedeckt. Das erfordert stets die Installation spezieller Technikkombinationen und umfangreichen Entwicklungsaufwand für IPos-Anwendungen. Dadurch werden IPos-Lösungen teuer in der Anschaffung und Wartung sowie empfindlich gegenüber einem Technologie-, Plattform-, oder Herstellerwechsel. Diese Umstände behindern die Neu- und Weiterentwicklung von IPos-Anwendungen und verzögern nötige Innovationen in den technologischen Zukunftsbereichen wie Internet of Things (IoT), Smart Buildings oder auch Automated Guides Vehicles (AGV)s.
Das Forschungsziel besteht daher im Aufbau einer flexiblen Integrationsplattform für IPos-Technologien in intralogistischen Systemen. Ergebnis des Forschungsvorhabens soll ein Software-Framework sein, mit dem Komponenten verschiedener IPos-Technologien aus den Bereichen Sensorik, Datenhaltung und HMI miteinander verknüpft werden. Der Kern des Vorhabens liegt in der Formulierung eines internen Kontextmodells, das den Informationen aus eigehenden technischen Signalen (z.B. Signalstärke -> Entfernung) eine Bedeutung zuordnet (z.B. Entfernungen -> Position). Auf diese Weise können durch das Framework Funktionen, wie bspw. Navigation, von den zu nutzenden technischen Komponenten entkoppelt werden.
Ein Softwareframework ist ein komponentenorientiertes Rahmengerüst, das eine gemeinsame Struktur, bestimmte Entwurfsmuster, wiederverwendbare Kernfunktionen und einen allgemeinen Kontrollfluss zur Verfügung stellt. Auf diese Weise werden die Interoperabilität und die Wiederverwendbarkeit der applikationsspezifischen Funktionen erhöht und deren Integration vereinfacht.
Eine auf Basis dieses Frameworks entwickelte Anwendung kann somit durch den Austausch einzelner Komponenten (z.B. ein anderer Sensor zur Lokalisierung) mit geringem Aufwand an wechselnde Anforderungen angepasst werden. Diese technologische Entkopplung erlaubt unter anderem eine Verkürzung der Entwicklungszeit und eine höhere Anwendungsqualität.
------------------- Gefördert von: AIF/IFL
- Fördernummer: 20961 BR/2
- Kontaktperson: Karsten Wendt
- Projektlaufzeit: 01/2020 bis 12/2021