Fraunhofer IIS / DFKI Energieautarkes Ortungs- und Trackingsystem

Daedalus - modulare, energieautarke Trackingsysteme
Daedalus - modulare, energieautarke Trackingsysteme

Rettungskräfte in gefährlichen Umgebungen zuverlässig zu lokalisieren oder Industriegüter mit wenig Aufwand lückenlos nachzuverfolgen, war bislang nur eingeschränkt möglich. Einfacher soll es künftig mit einem Trackingsystem werden, das ausgewählte Sensordaten komplett energieautark überwacht.

Entwickelt wurde das neuartige Trackingsystem namens DAEDALUS von einem Forscherteam des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS und des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI)

Die Wissenschaftler kombinieren die satellitengestützte Navigation…

...mit relativer Lokalisierung in drahtlosen Sensornetzen und der Versorgung der Trackingtags durch Energy Harvesting (Energiegewinnung aus der Umgebung). Dabei werden globale Navigationssatellitensysteme (z.B. GPS, Galileo), UMTS, Sensorik sowie lokale Ortung und Kommunikation mit der s-net-Technologie des Fraunhofer IIS zur drahtlosen Vernetzung zusammengeführt.

Das Trackingsystem DAEDALUS besteht aus…

...mehreren Trackingtags (Funkknoten zur Lokalisierung), die gemeinsam eine Mobilfunkverbindung nutzen. Durch das modulare Baukastenprinzip ist eine Konfiguration einzelner Funktionsblöcke nach individuellen Kundenwünschen und Anwendungsfällen möglich. Diese Anpassung erfolgt bereits während der Produktion der einzelnen Tags, bei der Inbetriebnahme durch eine konfigurierbare Software oder während des laufenden Betriebs durch die Softwaresteuerung.

Je nach Einsatzgebiet…

…können sowohl mehrere gleiche Tags (homogener Verbund) als auch eine Kombination unterschiedlicher Tags (heterogener Verbund) genutzt werden. Ein homogener Tag-Verbund liegt z. B. bei Transportbehältern und Containern vor. Bei Rettungskräften im Einsatz oder einzelnem Stückgut auf Paletten ist eine Verwendung von heterogenen Tags die optimale Variante.

Der Clou dabei ist der energieautarke Betrieb. »Mit Energy Harvesting ist es möglich, kleine Mengen an elektrischer Energie zu gewinnen«, erklärt Dr. Peter Spies, Projektleiter am Fraunhofer IIS. »Dadurch benötigt man für die Übertragung von Tag zu Tag keine Batterien mehr.«

Innerhalb des Projektes sind drei Demonstratoren entstanden….

Anhand des ersten Demonstrators wurde die Technologie für die Überwachung sensibler und diebstahlgefährdeter Güter entlang der Lieferkette getestet. Dank der Kombination von Lokalisierungstechnologien, Bewegungsklassifikation und Energy Havesting konnte sowohl die Position als auch der Zustand von Containern zuverlässig bestimmt werden. 

Bei einer Update-Rate von einer Stunde arbeitete das System dank Energy Harvesting aus Licht und Vibrationen abhängig von den Umgebungsbedingungen durchgängig autark. 

Der zweite Demonstrator…

...zeigt das Tracking und die Überwachung von Einsatzkräften im Gefahreneinsatz.

Darüber hinaus hat das DFKI…

...einen Demonstrator für die Anwendbarkeit des Trackingtags in Roboteranwendungen entwickelt und diesen erfolgreich in der DFKI-Testinfrastruktur in Bremen getestet.