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FORSCHUNGSGRUPPE
SENSOR- UND AKTORTECHNIK

AAU1/...Institut für Intelligente Systemtechnologien2/Sensors, Actuators & Modular Robotics3/Forschung4/Autarke drahtlose Sensorik5/ZUSE

ZUSE

ZUSE

Elektronische Datenblätter ZUr Digitalisierung der System Entwicklung


 

Das Internet der Dinge (IoT – Internet of Things) und Cyber-Physikalische Systeme (CPS) werden in der Zukunft in vielen Anwendungsfeldern von Gesundheitswesen über produzierende Industrie, Agrarwirtschaft, Ressourcen Management (Wasser, Energie,…), Gebäudetechnik und Mobilität wichtige Beiträge leisten. Zur Umsetzung dieser Systeme müssen Stakeholder entlang der Wertschöpfungskette von IoT-Applikationen eng und effizient zusammenarbeiten. Diese Kette spannt sich von Komponenten, integrierten Schaltungen, Sensoren, Aktuatoren, über eingebettete Signalverarbeitung und Kommunikation, bis zu Systemintegration, Middleware, Architekturdesign, Sicherheit, Servicebereitstellung, Nutzung, und Test. Ein wichtiger Aspekt ist die Sicherstellung eines konsistenten Informationsflusses zwischen den Stakeholdern. Hier wird die Digitalisierung der Entwicklungsprozesse eine wichtige Rolle spielen, nicht zuletzt um auch weitere Verkürzungen der Entwicklungszeiten und einem damit verbundenen Marktvorsprung zu erreichen. ZUSE wird diesen Prozess generell ausgehend von Sensoren und Aktuatoren betrachten, im Speziellen von autarken drahtlosen Sensoren für ein drahtloses Sensornetz in einem industriellen Messsystem für den automobilen Bereich.

Als Nebeneffekt der Verkürzung der Entwicklungszeit wird es zu mehr Variantenvielfalt kommen. Individuelle Anpassungen an Marktbedürfnisse und Segmente bringen es mit sich, dass eine größere Anzahl an verschiedenen Geräten (unterschiedliche Hardware und/oder unterschiedliche Firmware) im Markt zum Einsatz kommen. Dazu kommt, dass die Lebensdauer der Produkte unter Umständen viel länger ist als der Entwicklungszyklus. Somit kommen unter Umständen mehrere Generationen von (drahtlosen) Sensoren und Aktuatoren gleichzeitig nebeneinander zur Verwendung. Die Herausforderung besteht darin, diese Variantenvielfalt in Entwicklung, Betrieb und Wartung zu beherrschen. Ein Lösungsansatz dazu liegt in elektronischen Datenblättern, die mit den drahtlosen Sensoren und Aktuatoren geliefert werden. Diese Datenblätter – die idealerweise im Sensor/Aktuator abgespeichert sind – enthalten beispielsweise Beschreibung der Datenmodelle, Art der Messgrößen, Informationen über Messbereiche, Leistungsaufnahme und so weiter. Diese Daten können vorteilhaft beispielsweise mittels NFC ausgelesen werden, während gleichzeitig mittels drahtloser Energieübertragung die Energiespeicher der Geräte gefüllt werden können.

In ZUSE wird untersucht, wie das Konzept elektronischer Datenblätter auf die gesamte Systementwicklung ausgeweitet werden kann. Damit soll der konsistente Informationsfluss entlang der gesamten Wertschöpfungskette über den vollen Lebenszyklus sichergestellt werden, ausgehend von der Konzeptphase bis in die Realisierung und Zugriff/Interaktion im Betrieb. Über NFC und WSN wird eine über die Entwicklungs- und Lebenszeit des Sensors konsistent gewartete Repräsentation des Zustands („Digital Twin“ – Prinzip)  ermöglicht.

Unser Projektpartner CISC hat ein Video zu ZUSE Projektergebnissen erstellt:
https://seafile.aau.at/f/f168f1f631e4484c9350/
Folgendes Video illustriert den ZUSE-Workflow:
https://seafile.aau.at/f/0d19406705f14a9eb253/

Das Projekt wurde von dem Kärtner Wirtschaftsförderungsfond (KWF), dem Land Steiermark (Abteilung 8 Gesundheit, Gesundheitswesen und Wissenschaft) und der Steirischen Wirtschaftsförderung (SFG) innerhalb der Silicon!Alps Ausschreibung von 2017 für R&D Projekte in dem Bereich der Mikroelektronik in Kärnten und der Steiermark, gefördert.

Ausgewählte Publikationen

  • Artificial Landmarks for Autonomous Vehicles Based on Magnetic Sensors

    Publiziert in: Eurosensors 2018, MDPI Proceedings (https://www.mdpi.com/2504-3900/2/13)

    Download Full Paper: download

  • Beyond Pure Sensing - IEEE 21450 in Digitalization of the Development Cycle of Smart Transducers

    Mitterer T. and Zangl H. in : IEEE Instrumentation & Measurement Magazine ( Volume: 23 , Issue: 2)
    DOI: https://doi.org/10.1109/MIM.2020.9062688

    Download Full Paper: download

  • Towards Data Aggregation On Multi-Sensor Low Power Wireless Transducer With ISO/IEC/IEEE 21450 Transducer Electronic Datasheets

    Mitterer T. and Zangl H. in : I2MTC 2020 Conference (presented on 25.05.2020)
    DOI: (will be added as soon as it is available)

    Download Full Paper: download

Eine vollständige Liste aller Publikationen des Instituts für Intelligente Systemtechnologien finden Sie in unter „Publikationen“.

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Alpen-Adria-Universität Klagenfurt
Universitätsstraße 65-67
9020 Klagenfurt am Wörthersee
Austria

+43 463 2700
uni [at] aau [dot] at
www.aau.at
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