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Robuste Konnektivität für intelligente Sicherheitsschuhe

17. November 2020, 13:00 Uhr   |  Ralf Higgelke

Robuste Konnektivität für intelligente Sicherheitsschuhe
© VRaktion / Elten

Die Sicherheitsschuhe bersitzen vorne und hinten Lasersensoren, die Hindernisse nicht nur erkennen können, sondern auch messen, in welcher Entfernung sich diese befinden.

Um die Arbeitssicherheit überall dort zu steigern, wo eingeschränkte Sicht herrscht, hat VRaktion mit dem Sicherheitsschuh-Hersteller Elten intelligente Schuhe entwickelt. Die Akkus für die Elektronik werden über Steckverbinder von Fischer Connectors geladen.

Auch beim Arbeitsschutz nimmt die Digitalisierung eine immer wichtigere Rolle ein. Um die Arbeitssicherheit überall dort zu steigern, wo eingeschränkte Sicht herrscht, haben die Leipziger Wearable-Experten von VRaktion gemeinsam mit dem Sicherheitsschuh-Hersteller Elten intelligente Arbeitsschuhe entwickelt. Vor allem in dunklen Kanälen oder bei Feuerwehreinsätzen mit hoher Rauchentwicklung besteht die Gefahr, Hindernisse nicht zu sehen und zu erkennen, dauerhaft. Damit diese intelligenten Arbeitsschuhe auch in rauen Umgebungen problemlos genutzt werden können, ohne dass Komponenten durch Schlamm oder Schmutz beschädigt werden, setzen die Entwickler bei der Konnektivität auf die Steckverbinder der Serie Freedom von Fischer Connectors.

»Die Schuhe besitzen vorne und hinten Lasersensoren ausgestattet sind. Diese können Hindernisse nicht nur erkennen, sondern auch messen, in welcher Entfernung sich diese befinden«, erklärt Bernhard Schipper, Mitgründer und Produktmanager der VRaktion. Dadurch werden zum Beispiel Arbeiter beim Tragen von Kisten gewarnt, wenn sie sich auf ein Hindernis zubewegen. Auch in dunklen Räumen, zum Beispiel der Kanalisation oder in verrauchten Gebäuden bei Feuerwehreinsätzen, meldet der Sensor Hindernisse, die aufgrund der äußeren Bedingungen nicht zu sehen sind.

Die Alarmierung des Trägers findet dabei über den Vibrationsalarm seines Smartphones oder seiner Smartwatch statt. Das jeweilige Endgerät fungiert dabei als Hub oder Server. »In die Schuhe ist ein Bluetooth-Chip eingebaut, der mit dem mobilen Endgerät des Trägers eine Verbindung aufbaut. So können die Schuhe auch mit Smartwatches oder sogar Augmented-Reality-Brillen verbunden werden«, erläutert Schipper. »Die Bluetooth-Chips in den Schuhen lassen sich auch untereinander koppeln. Wenn also mehrere Personen im gleichen Gebäude mit den Schuhen unterwegs sind, können sie ermitteln, wo sich jeder andere Schuh befindet. Dadurch können zum Beispiel Feuerwehrleute im Notfall ihre Kollegen finden.«

Eingebaute LEDs dienen zudem dazu, den Weg auszuleuchten. Die Schuhe können dadurch bei Bedarf auch als Taschenlampe genutzt werden. »Dadurch sehen Arbeiter auch in dunklen Umgebungen, wo sie hintreten, ohne eine Taschenlampe in der Hand halten zu müssen«, erklärt Schipper..

VRaktion, Elten, Sicherheitsschuhe
© VRaktion / Elten

Über diesen Stecker der Freedom-Serie von Fischer Connectors wird der Akku in den Sicherheitsschuhen wiederaufgeladen.

Zuverlässige Konnektivität in allen Umgebungen

Die Technologie in den Schuhen wird über einen Akku betrieben. Um diesen laden zu können, war man bei VRaktion lange auf der Suche nach einer Konnektivitätslösung. »Wir haben es zunächst mit Mikro-USB-Anschlüssen versucht. Diese waren allerdings nicht robust genug«, erklärt Schipper. »Bei einem Messebesuch haben wir dann mit unserem Prototyp den Stand von Fischer Connectors besucht. Im Laufe des Gesprächs kamen wir dann auf die Steckverbinder der Freedom Serie als mögliche Lösung. Da die Steckverbinder nicht nur sehr robust und einfach zu reinigen sind, sondern auch in sehr kompakter Form sehr leistungsfähig sind, stellten sie sich als ideale Lösung für unseren Schuh heraus.«

Da die Schuhe vor allem in staubigen, feuchten oder schmutzigen Umgebungen eingesetzt werden sowie Erschütterungen und Schlägen ausgesetzt sind – beispielsweise durch Gegenstände, die darauf fallen –, muss auch die Technik entsprechend widerstandsfähig sein. Außerdem müssen die Schuhe äußeren Einflüssen widerstehen können. »Wenn die Schuhe beispielsweise bei Arbeitseinsätzen auf schlammigem Untergrund getragen werden, müssen die Anschlüsse diesem gewachsen sein. Die Freedom-Steckverbinder von Fischer halten nicht nur Schlamm und Wasser stand, sie sind auch einfach zu reinigen. Deshalb sind sie ideal für unsere Schuhe geeignet«, erläutert Schippers.

Die Steckverbinder der Freedom-Serie verzichten auf männlich-weibliche Pole und verfügen stattdessen über Oberflächenkontakte. Eine Membran schützt die Kontakte sicher vor Verunreinigungen und Nässe nach Schutzklasse IP68. Gleichzeitig ermöglicht die Membran eine einfache Reinigung. Auch das Handling ist nutzerfreundlich. Die Steckverbinder verfügen dank der fehlenden Kodierung über eine 360-Grad-Steckmöglichkeit. Die blind steckbare 360-Grad-Verriegelung macht jegliche Fehlbedienung unmöglich und den Steckvorgang intuitiv. Dadurch kann der Akku des Schuhs nach jedem Einsatz schnell und unkompliziert geladen werden. Auch Firmware-Updates lassen sich über die Steckverbinder einspielen. »Dies erfolgt normalerweise kabellos. Manche Unternehmen mit besonders sensiblen Daten bevorzugen aber Updates über Kabel«, erklärt Schipper. Beides sei möglich, ergänzt er.

Derzeit befinden sich die Schuhe noch in der Testphase beim Hersteller. Demnächst werden einige Testkunden mit den Schuhen ausgestattet, um den Einsatz in verschiedenen Einsatzgebieten auszuprobieren

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