Ortung, RFID & Drahtlose Sensorik

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Aktuelle Projekte

Aktuell laufende Forschungsvorhaben


Seegangskompensation

Der logistische und technische Zugang von Personen und Material zu auf See befindlichen Bauwerken, wie bspw. Offshore-Windenergieanlagen (OWEA) oder Umspannplattformen stellt eine wesentliche Herausforderung bei der effizienten und kostengünstigen Gewinnung regenerativer Energie dar. Durch Verbesserung der Zugänglichkeit der Anlagen für die Logistik können Gefahren für Mensch und Material vermieden und die Auslastung der OWEA erhöht werden. Im diesem Projekt soll eine neue Zugangstechnik für Offshore-Bauwerke in der Grundausführung eines an der OWEA oder Umspannplattform verankerten, hydraulisch angetriebenen Knickauslegers mit Seilwindenantrieb und Kranhaken als Schnittstelle zum Schiff entwickelt werden. Kernstück dieser auf der Plattform zu installierenden Übergabetechnik ist eine adaptive Regelung, welche den Abstand des Schiffs zum Kranhaken auch dann konstant hält, wenn das Schiff aufgrund starken Seegangs rollt und stampft. Damit wird ein sicheres Übersetzen von Personen, Material und Ersatzteilen über einen großen Zeitraum im Jahr möglich und die technische Verfügbarkeit von Offshore-Bauwerken (bspw. Offshore-Windparks) entsprechend gesteigert.

Kooperationspartner:

  • Institut für Elektrische Informationstechnik, TU Clausthal
  • ep4 offshore GmbH, Winsen

Gefördert durch:

  • BMWi / ZIM



LommID - Techniken, Theorien und Schaltungen für lokalisierbare mm-Wellen-RFID-Tags

Im Projekt LommID werden neuartige Architekturkonzepte, skalierbare Modelle, analytische Theorien und integrierte Schaltungen für mm-Wellen-RFID-Systeme bei 34 GHz entwickelt. Die Forschung fokussiert sich auf das innovative Transponder-Konzept des "switched injection-locked oscillator" (SILO), der sowohl für die leistungsarme, hochgenaue lokale Positionierung, als auch für eine drahtlose Kommunikation nach dem Backscatter-Prinzip eingesetzt werden kann. Um Abmessungen, Leistungsverbrauch, Gewicht und Kosten des drahtlosen RFID-Sensors zu minimieren, wird ein hochintegrierter Mikrochip in SiGe BiCMOS Technology entwickelt. Es wird eine Theorie über das Modulations- und Einschwingverhalten des SILO-Transponders unter Rauscheinfluss und über den beim SILO-Konzept auftretenden nichtlinearen Abtastvorgang hergeleitet. Somit entsteht eine leistungsfähige Systemsimulationskette, die es ermöglicht, nichtideale Eigenschaften sowohl auf Architektur- als auch auf Technologieebene zu verstehen und wenn möglich zu umgehen. Schließlich wird die Funktionalität des SILO-RFID-Sensors durch einen Labordemonstrator verifiziert.

Kooperationspartner:

  • Lehrstuhl für Schaltungstechnik und Netzwerktheorie (CCN), TU Dresden

Gefördert durch:

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)



Ortungs- und Auto-ID Techniken für Objekte und Transportmittel bei Produktion, Lagerung und Transport von Stahl- und Zinkprodukten - Phase II

Ziel des Projekts ist die Einführung von moderner Informationstechnologie in der Montanindustrie, um die Wirtschaftlichkeit von Logistik- und Produktionsprozessen bei dem Projekt zugehörigen Metallunternehmen zu steigern. Insbesondere sollen Ortungs- und Auto-ID Techniken basierend auf der Verwendung von UHF RFID Tags entwickelt, erprobt, und eingeführt werden, um eine lückenlose und automatisierte Materialverfolgung zu ermöglichen. Das Auslesen von RFID-Tags mit Hilfe von Lesegeräten und Antennen Arrays ermöglicht die Auswertung der dabei gemessenen Signalstärke und Trägerphase. Um die so gewonnen Messdaten zu nutzen sollen effiziente und robuste Verfahren entwickelt werden um Informationen über den Zustand (Position, Geschwindigkeit, Lage) der markierten Güter zu gewinnen. Forschungsschwerpunkt ist der Einsatz von moderner digitaler Signalverarbeitung zur hochgenauen Positionsbestimmung unter Mehrwegebedingungen.

Kooperationspartner:

  • Benteler Steel/Tube GmbH, Paderborn
  • BILSTEIN GmbH & Co. KG, Hagen-Hohenlimburg
  • Symeo GmbH, München
  • Wuppermann Staal Nederland B.V., Moerdijk



Dreidimensionale Positionsregelung von flexiblen Roboterarmen und Manipulatoren auf Basis von Funkortungssystemen

Ziel des Fördervorhabens ist die Erforschung von verbesserten Verfahren zur absoluten Positionsregelung von flexiblen Robotern. Für das Themengebiet besteht ein erheblicher Forschungsbedarf, da flexible Leichtbau-Roboter attraktive neue Anwendungsgebiete wie interaktive Roboter-/Mensch-Fertigungsbereiche oder Haushaltsrobotik erschließen können. Die Kernidee des avisierten Ansatzes besteht darin, die Regelung und Absolutortung nicht auf üblichen Multilaterationsverfahren oder Bildverarbeitungsprinzipien aufzubauen, sondern erstmals ein Verfahren einzusetzen, bei dem die Rohdaten eines neuartigen Transponder-Ortungssystems basierend auf wellentheoretischen Modellen und geschätzten relative Bewegungstrajektorien mit Hilfe eines holographischen Rekonstruktionsverfahrens kombiniert werden um absolute Positionen von Transpondern am Roboterarm hochgenau zu schätzen.

Kooperationspartner:

  • Institut für Automatisierungstechnik, Fachgebiet Regelungstechnik und Mechatronik, Technische Universität Darmstadt

Gefördert durch:

  • Deutsche Forschungsgemeinschaft, KO 1867/9-1 und VO 1453/2-1



LOWILO - Low Power Wireless Sensor Network with Localization

Ziel des Projektes ist die Realisierung und Erprobung eines miniaturisierten drahtlosen Sensorsystems (Sensor-Volumen < 1cm3) mit Lokalisierungsfunktion im 24 GHz-Bereich. Im Einzelnen umfasst es die Entwicklung und Demonstration der Ortungsfunktion mittels eines speziellen 24 GHz-Radarverfahrens, energieminimierte Schaltungen im Hochfrequenz-Frontend und bei der Basisbandsignalverarbeitung, die Entwicklung von Systemintegrationstechnologien zur hoch miniaturisierten Realisierung des Gesamtsystems mit integrierter Antenne mittels zuverlässigkeitsbasierten Entwurfs- und Simulationsmethoden, sowie die Synthese dieser innovativen Teillösungen zu einem Gesamtdemonstrator.

Kooperationspartner:

  • Fraunhofer IZM, Berlin
  • Ferdinand Braun Institut (FBH), Berlin
  • Lehrstuhl für Technische Elektronik, FAU Erlangen-Nürnberg
  • FB Mikrowellentechnik,TU Berlin

Gefördert durch:

  • BMBF, 16SV3654