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Matthias Donath
Dr. Matthias Donath

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Software


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Ambient Mobility
Projekte & Produkte 

In Hessen gibt es eine Vielzahl von Anwendungen, Entwicklungen und Forschungen im Bereich von Ambient Mobility. Zu ihnen gehören (weitere Beispiele werden gerne aufgenommen):
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  verwandte Themen
  • Prozess RFID-Gebäudewartung
    Die Betreibergesellschaft des Frankfurter Flughafens Fraport AG betreut rund 440 Gewerbeimmobilien. Im Rahmen gesetzlich vorgeschriebener und gerichtsfest zu dokumentierender Wartungsarbeiten hat das Facility Management mehr als 70.000 Objekte zu überprüfen, davon rund 22.000 Brandschutzklappen. Durch den Einsatz von RFID-Etiketten (Transponder), die an den Brandschutzklappen befestigt sind, und Tablett-PCs wird diese Wartung nun ohne Medienbrüche durchgeführt: Der ausführende Monteur lädt die Wartungsaufträge vom stationären Informationssystem auf seinen Tablett-PC. An der Brandschutzklappe aktiviert er den für diese Klappe bestimmten Auftrag durch das Einlesen seiner Personalkennung und des RFID-Etiketts. Nach der Aktivierung dokumentiert er seine durchgeführte Wartung/Inspektion und die vorgefundenen Mängel. Seine Tätigkeit schließt der Monteur mit dem Einlesen und Beschreiben des RFID-Etiketts ab. Auf dem RFID-Etikett wird zusätzlich zum stationären Instandhaltungssystem die Tätigkeit, das Datum und die ie Uhrzeit der Ausführung dokumentiert. Nach der Dokumentation werden die Daten mit dem zentralen Instandhaltungssystem über WLAN/LAN abgeglichen. Vor dem durchgängig digitalen RFID-Einsatz mussten für die Brandschutzklappen-Wartung jährlich 88.000 Auftragsblätter ausgefüllt werden. Die Kosten für die Beschaffung und den Betrieb des Systems (RFID-Etiketten, Tablett-PC’s, Server, WLAN, Betreuung) werden durch die hohen Einsparungen in den Prozesskosten mehr als kompensiert. Der Return on Invest war nach 12 Monaten erreicht. Mittlerweile setzt die Fraport AG das RFID-gestützte Verfahren auch in der Instandhaltung von Brandschutztüren, Entrauchungsanlagen, Entrauchungsventilatoren, Aufzügen, Förderanlagenabschlüssen, Kanalrauchmeldern, der Begehung von Gateräumen, sanitären Anlagen, Fluchtwegskontrolle und der Betankung von Fahrzeugen der Fraport AG ein.
  • Projekt ADiWA – Allianz Digitaler Warenfluss
    Unter der Koordination von SAP Research CEC Darmstadt ebnet das vom 1.1.2009 bis 31.12.2011 mit 17,7 Millionen Euro geförderte führende deutsche Logistikprojekt des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) den Weg vom Internet der Dinge zu intelligenten Geschäftsprozessen. Mit dem Fraunhofer SIT, der INI-GraphicsNet Stiftung, Software AG, TU Darmstadt und anderen zielt ADiWa auf die Gestaltung intelligenter adaptiver Geschäftsprozesse, die auf Ereignisse reagieren, die durch das Internet der Dinge ausgelöst werden. Zur Entwicklung dieser komplexen Software-Logistik werden typische Logistik-Szenarien analysiert und Warenströme in Industrieparks analysiert. Letztlich sollen die intelligenten Prozesse in einer praxistauglichen Form für den Bereich Logistik visualisiert werden können. Dabei sollen eine offene Architektur mit event-basierter Informationsverarbeitung und service-orientierten Architekturen auch kleinen und mittleren Unternehmen die Möglichkeit eröffnen, komplementäre Komponenten und Lösungen anzubieten. www.adiwa.net
  • Projekt CVIS – Cooperative Vehicle-Infrastructure Systems
    Das Leitprojekt der Europäischen Union für kooperative Fahrzeug-Infrastruktur-Systeme umfasst 61 Partner aus 12 Ländern und ein Budget von 41 Millionen Euro. Mit Beteiligung des Hessischen Landesamtes für Straßen und Verkehrswesen wurden Technologien entwickelt, die dem Fahrer erlauben, direkt mit lokalen Verkehrsleitsystemen zu interagieren, und in Hessen Feldtests durchgeführt. Erstmals wurde öffentlich ein System gezeigt, das zwei Fahrzeugen ermöglicht, untereinander und mit der sie umgebenden Infrastruktur zu interagieren. Die dafür entwickelte universelle Plattform kann dauerhaft eine drahtlose Verbindung halten, während zwischen verschiedenen Übertragungsarten gewechselt wird (von 3G-UMTS-Mobilfunknetzen zu mobilen WLAN-Verbindungen über kurze und mittlere Entfernungen). Karten und Kodierungsstandards (location referencing) lassen sich nun in Echtzeit aktualisieren, und Positionierungstechniken wurden auf eine bisher unerreichte Präzision von bis zu unter einem Meter weiterentwickelt. Sie können dem Fahrer helfen, in der Spur zu bleiben, und die Präzision von Sicherheitssystemen wie dem Spurassistenten wesentlich verbessern. www.cvisproject.org
  • Produkt Facilityboss
    Das Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnik SIT in Darmstadt hat mit „facilityboss“ eine Software entwickelt, die alle elektronischen Systeme eines Gebäudes miteinander verbindet und zentral steuert. Auf diese Weise lassen sich der Energiebedarf eines Gebäudes reduzieren, die Sicherheit überwachen und viele weitere individuelle Wünsche der Bewohner verwirklichen. Die Software wird installiert, indem die SIT-Experten die existierenden Systeme verknüpfen und darauf den „facilityboss“ setzen. Das kann sogar während des laufendes Betriebs geschehen. Nichts wird deinstalliert, so dass man jederzeit wieder in den alten Zustand zurück kann. 
  • Projekt Green Mobility
    In dem vom Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi) initiierten Leitprogramm THESEUS zur Erforschung und Entwicklung des Internet der Dienste ist u. a. das Hessische Telemedia Technologie Kompetenz Center (httc e.V.) an der TU Darmstadt beteiligt. Im Rahmen des Projektes „Green Mobility – mobiler Zugriff auf neue, standortbezogene Dienste“ möchte das httc mit Partnern eine Plattform für standortbezogene Dienste (Location Based Services, LBS) auf mobilen Endgeräten wie z. B. Handys entwickeln.
  • Projekt Hydra
    Im Rahmen des im 6. Forschungsrahmenprogramms geförderten EU-Projektes „Networked Embedded System Middleware for Heterogeneous Physical Devices in a Distributed Architecture“ – Hydra – zur Erstellung einer Middleware für vernetzte eingebettete Systeme hat das Fraunhofer-Institut für Sichere Informationstechnologie SIT in Darmstadt an der Entwicklung eines Betreuungssystems für Hauspatienten mitgewirkt. Es unterstützt den Kontakt zwischen dem Patienten und dem Arzt auf elektronische und automatische Weise. Als Überwachungs- und Ratschlagsystem sorgt Hydra beim Anwender für die regelmäßige Erfassung von Gesundheitsdaten wie z. B. EKG, Gewicht, Blutzucker und Blutdruck, meldet diese an eine mobile Zentrale – ein Handy, ein PDA, ein Smartphone, Organizer, Pocket PC oder anderes – und erteilt ihm Ratschläge, wie er sich angesichts seiner Vitalwerte verhalten sollte. Sollte der Anwender einmal vergessen, eine der Messungen vorzunehmen, wird er daran erinnert. Der betreuende Arzt kann sich online über die Werte des Anwenders informieren, Kontakt mit ihm aufnehmen und einen Pflege- oder Notdienst rufen.
  • Projekt MATRIX
    Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderte Projekt MATRIX (Middleware für die Realisierung Internet-basierter telemedizinischer Dienste) fokussiert mit Beteiligung der Universität Kassel die Entwicklung einer einheitlichen Middleware-Plattform für Internet-basierte telemedizinische Dienste. Das Projekt erstellt in einem ersten Schritt eine Middleware-Plattform, die insbesondere drei Anforderungen erfüllen soll: 1. Semi-automatische Adaptionsfähigkeit; 2. Erhalt und Optimierung der Performance-Parameter; 3. Sicherstellung langfristiger Betriebs-fähigkeit und Systemzuverlässigkeit. Über die Middleware-Plattform werden beispielhaft zwei telemedizinische Dienstleistungen demonstriert: ein mobiler telemedizinischer Notfalldienst (z.B. für Flugzeuge, Schiffe oder Rettungswagen) sowie ein telemedizinischer Dienst für die häusliche medizinische Versorgung (z.B. nachstationäre Betreuung). Eine weitere wesentliche Forschungsfrage ist die Nutzbarkeit und die Qualität von kontextsensitiven Patientendiensten, die so genannte „individuelle Kontexte“ verarbeiten, also Kontexte mit sehr personenspezifischen Angaben. Im Rahmen einer Pilotstudie soll der Nutzen des Plattform-basierten Dienstkonzeptes evaluiert werden.
  • Projekt Motivotion 60+
    Wissenschaftler des Fachgebietes Multimedia Kommunikation an der TU Darmstadt entwickeln zurzeit mit gesetzlichen Krankenkassen Ansätze, um Senioren 60+ durch innovative Trainingsmethoden zu gesundheitsfördernder körperlicher Aktivität zu motivieren. Weniger als 10 Prozent der über 60-Jährigen erfüllen das empfohlene wöchentliche Bewegungspensum. Das persönliche Fitness-Coaching System überwacht die Bewegung und den Vitalstatus der älteren Menschen und soll sie aktivieren, sich dauerhaft fit zu halten. Damit niemand über- oder unterfordert wird, werden die individuellen Trainingsprozesse mit Hilfe von sensorgestützten Systemen begleitet und analysiert. Vitalsensoren messen die Herzaktivität, Bewegungssensoren erkennen Sportarten und Bewegungen, GPS-Sensoren erstellen Streckenverläufe und Höhenprofile. Neben der Aufgabe, benutzerfreundliche Sensoren zu entwickeln, die Bewegungen nicht beeinträchtigen, besteht eine weitere Herausforderung darin, Bindungsfaktoren zu identifizieren und zu implementieren, die dauerhaft zum Training motivieren. Hierzu werden Game-Design mit Belohnungsprinzipien und Community-Aspekte eingesetzt.
  • Projekt NanoPEP
    Die Partner des vom BMBF geförderten Spitzenclusters „Forum Organic Electronics“ – TU Darmstadt, BASF SE und Heidelberger Druckmaschinen – möchten mit nanoteiligen Funktionsmaterialien und innovativen Druckverfahren die Drucktechnik revolutionieren. In dem Projekt NanoPEP – Nanostrukturierung und Plastik-Elektronik Printplattform – wollen sie inklusive des Teams vom TUD-Institut für Druckmaschinen und Druckverfahren innerhalb von drei Jahren erste gedruckte Ergebnisse präsentieren. Gedruckte Elektronik kann für so genannte Smart Label, also mit Sensoren ausgestattete Etiketten, verwendet werden. Mit diesen Transpondern, die mitsamt Antenne auf Folien gedruckt werden, lassen sich zum Beispiel die Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen, was für den Transport und die Lagerung von Waren wichtig ist. www.idd.tu-darmstadt.de
  • Projekt OPAL Health
    Unter der Konsortialführung von T-Systems in Frankfurt zielt das Projekt „OPAL Health“ auf ein besseres Geräte- und Blutkonservenmanagement im Krankenhaus. Geräte werden mit Sensoren ausgestattet, die eigenständig Funkkontakt zu anderen Knotenpunkten aufbauen und ein sich selbst konfigurierendes Sensornetz bilden. Der permanente Informa-tionsaustausch zwischen den Geräten und dem zentralen IT-System verschafft viele Vorteile für das Gerätemanagement, wie etwa eine erhöhte Transparenz hinsichtlich Standort und Nutzbarkeit, eine lückenlose Dokumentation der Transport-, Lager- und Nutzungsvorgänge oder etwa die Überwachung der Prüftermine und Wartungszyklen der Geräte. Die Sensoren signalisieren, wann eine sicherheitstechnische Kontrolle oder Wartung erforderlich ist. Allein in Bezug auf den verminderten Aufwand für die Suche nach Geräten für die Wartung beträgt die durchschnittliche Wertschöpfung des Systems bei einer Klinik mit ca. 3.000 Geräten rund 60.000 Euro pro Jahr. Hinzu kommen Einsparungen durch eine Reduzierung der Geräteverluste, die bei einem durchschnittlichen Krankenhaus zwischen 8 und 17 Prozent betragen, und der redundanten Sicherheitsbestände. Im Szenario für Bluttransfusionen werden Verwechslungen nahezu ausgeschlossen und unnötige Ausschussquoten vermieden. Weil intelligente Sensornetze bei einer kritischen Temperatur alarmieren, wird es sogar möglich, nicht gebrauchte Konserven des kostbaren Blutes wiederzuverwenden.
  • Produkt Opel Eye
    Die Opel AG bietet seit Anfang 2009 in ihrem Mittelklassewagen Insignia das so genannte „Opel Eye“ an. Über eine Kamera mit einem Weitwinkelobjektiv, die zwischen Innenspiegel und Frontscheibe integriert ist, erkennt das System Verkehrszeichen („Traffic Sign Detection“) und alarmiert bei Spurabweichungen („Lane Departure Warning“), wenn Begrenzungsmarkierungen bei höheren Geschwindigkeiten überfahren werden. Beides wird im Armaturenbrett angezeigt. Die Kamera schießt 30 Bilder pro Sekunde, welche von einer speziellen Software gefiltert und ausgewertet werden. Je nach Lichtsituation erkennt das System Schilder ab 100 Meter Entfernung und lässt sie dann in der Armaturentafel aufleuchten. Bei mehreren erkannten Schildern wird das wichtigste zuerst eingeblendet, z. B. Überholverbot vor Tempolimit. Wird eine Geschwindigkeitsbeschränkung überschritten, wird dies ebenfalls markiert. Die zweite Funktion, der Spurhalteassistent, warnt per Gong und Blinksignal, wenn das Fahrzeug auf Schnellstraßen nicht in der gewählten Spur bleibt. Ab einer Geschwindigkeit von 50 km/h ist das System in der Lage, durch das Erfassen von Strich- und Längsstrukturen auf der Straße sowie von Lenk- und Blinkbewegungen nur Gefahrensituationen anzuzeigen.
  • Projekt PERSONA
    Das EU-Projekt PERSONA erforscht Szenarios rund um Ambient Assisted Living (AAL). Die im Projekt entwickelten halbautomatischen Systeme sind Assistenten des täglichen Lebens. Sie helfen älteren Menschen, tägliche Tätig-keiten wie Kochen oder Einkaufen zu bewältigen oder sich an die regelmäßige Einnahme ihrer Medikamente zu erinnern. Die 22 interdisziplinären Projektpartner aus Industrie und Forschung entwickeln eine skalierbare Technologieplattform, auf der sich eine Reihe von Diensten für eine soziale Einbeziehung, ein unabhängiges Leben und einen gesunden Lebensstil der älteren Mitbürger anbieten lassen. Das Fraunhofer IGD leitet als Technologiepartner die Projektaktivitäten bei der architektonischen Spezifikation der Plattform und realisiert die intelligente Middleware. Außerdem arbeitet das Fraunhofer IGD an Konzepten und Algorithmen für die Interpretation der Sensordaten wie etwa die Erkennung von Objekten aus Videoüberwachungsdaten. Auch die nahtlose Integration von Multimedia und die Untersuchung neuartiger Interaktionsmöglichkeiten in AAL-Umgebungen gehören zu den Forschungsthemen des Fraunhofer IGD.
  • Projekt SiWear
    Unter der Konsortialführung von SAP Research CEC Darmstadt werden im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Projektes „SiWear“ Wearable-Lösungen entwickelt, die den Computer direkt an den Körper und den mobilen Arbeitsplatz bringen. Sie sollen die Produktivität und die Qualität in Fertigungs- und Wartungsprozessen erhöhen. Über diverse Interaktionsmöglichkeiten wie beispielsweise Stofftaschen und Spezialwesten mit eingebauter Elektronik, Datenhandschuhen oder in die Brille integrierte Displays kann der Nutzer während des Arbeitsprozesses nahtlos auf die gesamte IT-Landschaft des Unternehmens zugreifen. Durch direkte Arbeitsanweisungen, -abstimmungen und die automatische Rücksendung der Ergebnisse ohne Medienbrüche werden Übertragungsfehler vermieden und Bearbeitungsprozesse beschleunigt. Die spätere Weitergabe von Anweisungen und die nachträgliche Eingabe der Daten in das Informations-system können entfallen. Bei der Entwicklung werden die Ambient Mobility-Aspekte IT-Sicherheit und Datenschutz von Anfang an mitberücksichtigt. www.siwear.de
  • Projekt Softwarecluster für das digitale Untenehmen
    Im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) ausgeschriebenen Wettbewerbs hat sich das Cluster „Softwareinnovationen für das digitale Unternehmen“ (kurz: Software-Cluster) für eine Förderung als Spitzencluster formiert. Das Cluster mit Sitz in Darmstadt erstreckt sich über vier Bundesländer (Hessen, Rheinland-
    Pfalz, Saarland, Baden-Württemberg) und umfasst 350 Unternehmen und 17 Forschungseinrichtungen. Es kann als das weltweit leistungsstärkste IKT-Netzwerk von Forschungs- und Ausbildungseinrichtungen, Herstellern und Anwendern angesehen werden. Das Cluster zielt darauf, Firmen eine Transformation in vollständig digitale Unternehmen zu ermöglichen, so dass ihnen alle Unternehmensdaten über Prozesse, Betriebsmittel und Ressourcen jederzeit detailliert zur Verfügung stehen. Ein solcher Innovationssprung erfordert eine so genannte emergente Software, die dynamisch und flexibel eine Vielzahl von Komponenten unterschiedlicher Hersteller kombiniert. Dass dieses Vorhaben von zentraler Bedeutung für die Entwicklung von Ambient Mobility und das Internet der Dinge ist, zeigen schon die Themen dieser Schwerpunktprojekte: Adaptive Prozesse in Unternehmen, agile Infrastrukturen für Unternehmensnetze, innovative Dienstleistungen im zukünftigen Internet.
  • Projekt Structural Health Monitoring in der Luftfahrt
    Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt hat die Grundlagen für ein Structural Health Monitoring (SHM) System in Kooperation mit der Hochschule Darmstadt und anderen Partnern aus der Region (HBM, Evonik) geschaffen. Im Rahmen der europäischen „Clean Sky Joint Technology Initiative“, die Fliegen umweltfreundlicher machen will, entwickelt das Institut diese Technik nun weiter. Sämtliche Fraunhofer-Aktivitäten in dieser Initiative werden vom Fraunhofer LBF koordiniert. Das SHMSystem ist eine Art Nervensystem eines Flugzeugs, bei dem Sensoren und eine Auswertelektronik äußere Belastungen registrieren und Schäden aufspüren. Dadurch werden Flüge nicht nur sicherer, es lassen sich auch Kosten reduzieren. Besseres Erkennen von Strukturschäden ermöglicht die Verwendung leichterer Bauteile, was Material, Gewicht und Treibstoff sparen hilft. Die kontinuierliche Überwachung der Flugzeughülle, auch in schwer zugänglichen Bereichen, verringert den Inspektionsaufwand.
  • Projekt TIS_online – Internetgestützte Transport-Informations-Systeme der Bahn
    Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie geförderte Verbundprojekt der DB Schenker Rail GmbH und der Ost Hannoversche Eisenbahnen AG zielt darauf, die Leistungsfähigkeit des europäischen Schienengüterverkehrs durch Internationalisierungsmaßnahmen zu stärken. Eine davon ist das Arbeitspaket TIS_T&T: Tracking & Tracing. Da über 50 Prozent der Einzelwagentransporte in Deutschland mittlerweile international sind, sollten Tracking- und Tracing-Informationen auch für den Transport im Ausland bereitgestellt werden können. Es wird die Einsatzmöglichkeit neuer Technologien wie RFID untersucht, um weitere Kundenanforderungen durch neuartige Ansätze zu erfüllen.
  • Projekt UniversAAL
    Im Rahmen des von der Europäischen Union mit 15,3 Mio. Euro geförderten AAL-Projekts (Start: Februar 2010) wird eine Open-Source-Plattform entwickelt, die über mehreren Etappen eine Standardisierung anstrebt. Die Essenz von acht der größten Middleware-Plattformen wie z.B. AMIGO, SOPRANO, PERSONA soll mit Hilfe der Industrie (PHILIPS, IBM, Ericsson) gebündelt und zu einer Ambient Assisted Living-Referenzplattform vereinigt werden. Das Fraunhofer IGD in Darmstadt leitet die technologischen Projektaktivitäten bei der architektonischen Spezifikation der Plattform und der intelligenten Middleware. Über Ausschreibungen mit Preisgeldern sollen weltweit Wissenschaftler zur Entwicklung von Plug-ins motiviert werden, um die Verbreitung der Plattform anzustoßen. Experten sollen in Workshops hinzugezogen werden, um Defizite schnell aufzudecken und die Plattform zu verbessern.
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