Neue Potentiale für die Sensorfusion

»Die Marktrelevanz ist jetzt schon maximal«

27. September 2022, 16:12 Uhr | Nicole Wörner
Arno Erzberger von ONRAsens
Arno Erzberger, Onrasens: »Besonders spannend ist, dass jetzt durch die systematische Vernetzung in den Systemen - und auch mit der Außenwelt - alle möglichen Größen verfügbar sind.«
© ONRAsens

Sensorfusion – auf diesen technologischen Ansatz setzen bereits weite Bereiche der Industrie. Doch nun geht man einen Schritt weiter: Erst mit der echten Vernetzung durch so genannte Virtuelle Sensoren lässt sich das gesamte Systemwissen optimal nutzen, ist Arno Erzberger von Onrasens überzeugt.

Markt&Technik: Herr Erzberger, Sie sprechen über Virtuelle Sensoren. Ist das nicht ein Widerspruch in sich?

Arno Erzberger: Wenn man es wörtlich nimmt, ja. Schließlich sind Sensoren gegenständlich. Wenn man es aber auf die Eigenschaften bezieht, ist das Gegenständliche nicht im Vordergrund. Ein Sensor soll quantitativ den Wert einer physikalischen Größe bestimmen. Der Wert muss kausal mit der zu messenden Größe zusammenhängen, soll das System nicht beeinflussen und von keiner anderen Größe beeinflusst werden. Also kurz: kausal, sensitiv, rückwirkungsfrei und selektiv. Somit nicht zwingend gegenständlich.

Bitte beschreiben Sie kurz die Grundidee dahinter. Wo liegen die größten Vorteile?

Der Begriff Virtueller Sensor wird sehr vielfältig benutzt, und teilweise werden unterschiedliche Eigenschaften damit beschrieben. Die Begriffe Virtueller Sensor, Softsensor oder Sensorfusion haben ähnliche Ansätze mit teilweise großen Schnittmengen. Beim Virtuellen Sensor und dem Softsensor steht die Erkennung eines unbekannten Zusammenhangs und die Ermittlung eines neuen Messwertes auf Basis von teilweise komplexen mathematischen Modellen im Vordergrund. Bei der Sensorfusion steht die hardwarenahe Vereinigung von verschiedenen Messwerten aus mehreren Sensoren unter Zuhilfenahme einfacherer Modelle im Fokus. Letztendlich ist doch beides nahezu dasselbe: Eine nicht verfügbare physikalische Größe wird kausal aus bekannten physikalischen Größen und zusätzlichem Systemwissen mit Hilfe von Physik und Mathematik ermittelt. Dabei sollten die vorhin angesprochenen Sensoreigenschaften erhalten bleiben.

Die größten Vorteile hierbei: Wenn das System und dessen Verhalten bekannt und möglichst viele Messwerte vernetzt verfügbar sind, kann hieraus neues, bisher nicht verfügbares Wissen entstehen und damit auch neue Möglichkeiten geschaffen werden. Das System lässt sich einfacher und kostengünstiger umsetzen. Es kann schneller werden, Hardware kann entfallen, oder es lassen sich Eigenschaften abbilden, die vorher nicht möglich waren, weil es dafür einfach keine technische Lösung gab.

So ganz neu hört sich das nicht an... Was ist aus Ihrer Sicht das besonders Spannende an diesem Ansatz?

In der Tat ist der Ansatz nicht völlig neu. Dass mehrere Sensoren verknüpft ein höherwertiges Ergebnis liefern als mehrere Einzelsensoren alleine, ist in fast jedem System zu finden. Ebenfalls ist das, was man Sensorfusion nennt, auch schon lange Stand der Technik. Besonders spannend ist nun, dass erst durch die systematische Vernetzung in den Systemen und auch mit der Außenwelt alle möglichen Größen verfügbar sind. Weiterhin sind die Möglichkeiten der mathematischen Verarbeitung viel mächtiger und einfacher verfügbar. Zum einen gibt es überall verfügbare programmierbare Einheiten, und die Mathematik liefert neue Methoden, um die Daten und die physikalischen Zusammenhänge zu identifizieren und sie schnell und einfach zu verknüpfen.

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