Zum Hauptinhalt springen

Forschungsfeld Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme

Integrierte Sensor-ICs stellen das Herz von Sensorik- und Messsystemen dar. Dabei kann es sich beispielsweise um Funksensoren, Handheld-Diagnosegeräte oder hochperformante stationäre Gerätelösungen für das Maschinen-Monitoring handeln.

Herausforderungen durch immer leistungsfähigere Sensoren

Immer leistungsfähigere Sensoren und deren rasant steigende Anzahl führen zu immensen Datenmengen, deren Übertragung, Verarbeitung und Nutzung bisherige Technologien zunehmend an ihre Grenzen bringt. Es ist daher zukünftig erforderlich, Sensor-, Mess- und Testsysteme so zu konzipieren, dass sie Daten selbsttätig validieren, verarbeiten und bewerten können – durch Realisierung von Eigenintelligenz direkt in den Geräten. Durch die Vernetzung dieser Systeme entsteht die Möglichkeit, die Aufgaben im Netzwerk zu verteilen. Es kommen jedoch neue Herausforderungen in Form von dynamischen Aspekten durch Netzwerkprotokolle und sich ändernde Aufgaben über den Zeitverlauf hinzu.

In diesem Forschungsfeld stehen daher drei Fragen im Zentrum der Arbeiten:

  • Wie lassen sich Sensordaten automatisch und so nah wie möglich am Ort ihrer Entstehung schnell, kostengünstig und energieeffizient zu nutzbaren Informationen verarbeiten?
  • Welche zusätzlichen Informationen lassen sich mit Hilfe vernetzter Sensorsysteme gewinnen?
  • Wie kann solch ein System aus verschiedenen Teilsystemen modelliert werden, um vorab Fragen wie z.B. den Energiebedarf, die optimale Verteilung von Funktionalitäten im Netzwerk und den Einfluss von Topologieentscheidungen zu klären?

Kernthemen des Forschungsfeldes

Kernthema

Analyse von verteilten IoT-Systemen

Für komplexe verteilte IoT-Systeme modellieren wir Komponenten zur systemweiten Analyse des Energieverbrauchs. Wir bringen Intelligenz ins Netzwerk, ermöglichen es, Aufgaben flexibel autonom zu lösen, und machen einzelne Funktionen portabel und robust.

Kernthema

Eingebettete KI

Die zahlreich vorhandenen KI-Algorithmen und -Methoden für leistungsfähige Rechentechnik sind für eingebettete Systeme ungeeignet. Wir forschen daran, KI-Algorithmen und Methoden so zu optimieren, dass sie auf eingebetteten Systemen einsetzbar sind.

Kernthema

Echtzeit-Datenverarbeitung und -kommunikation

Neue Hardware wird durch Betriebssysteme meist nicht für Echtzeitaufgaben unterstützt. Wir forschen daran, welches Betriebssystem sich für welche Echtzeitanwendung und die dort benötigte Hardware in welcher Form implementieren lässt.

Kernthema

Modulare und mobile Testsysteme

Testmöglichkeiten sind fester Bestandteil aller Applikationsentwicklungen. Wir forschen an modularen Testsystemen, die durch optimierte funktionale Testeinheiten flexibel und schnell an neue Herausforderungen angepasst werden können.

Kontakt

Zugehörige Inhalte


Unreife Kirsche am Baum, die von einer Metallkonstruktion umklammert wird.

Projekt

MIRO

Zukunftssicherer regionaler Obstbau durch systematische Datenerhebung (Digitaler Zwilling) und Datenaustausch entlang der Wertschöpfungskette

Projekt

HoLoDEC

IMMS erforscht Ultra-Low-Power-Architekturen (ULP) und Schaltungskonzepte sowie energieeffiziente Edge-KI-Systeme mit Gesamtsystem-Energiemodellierung

Projekt

ProQuaOpt

Das IMMS entwickelt eine KI-basierte Regelung zur Online-Optimierung von Spritzgießprozessen hinsichtlich der Ressourceneffizienz.

Installierte Funksensorknoten am Newtonbau.

Projekt

InSignA: Pilotprojekt 1

Das IMMS erhebt mikroklimatische Daten, über einen Gebäudekomplex verteilt, am Campus der TU Ilmenau für Energieverbrauchsoptimierungen.

Referenz

Dr. Alexander Maier, Fraunhofer IOSB-INA

„Wir schätzen am IMMS neben dem fundierten und anwendungsbereiten Wissen der Kollegen im Bereich I4.0-konformer Protokolle und Systeme den persönlichen Kontakt und die konstruktive Zusammenarbeit. Daher freuen wir uns, wenn wir gemeinsam die nächsten Themen angehen können.“

Logo TURCK

Referenz

Friedrich Becker, TURCK Electronics GmbH

„Das IMMS hat mit seinen Erfahrungen in der Entwicklung von Signalverarbeitungs-, Kommunikations- und Systemintegrationslösungen für Industrieanwendungen im Projekt wesentlich dazu beigetragen, dass die wissenschaftlichen Ergebnisse der Chemnitzer und Offenburger Partner zur theoretischen Basis der Kabeldiagnose und zu Kommunikationsschnittstellen in praktikable Lösungen für die Industrie münden.“

Referenz

Dirk-Hendrik John, Software-Service John GmbH

„Wir fanden nicht nur den Architekturentwurf des IMMS als solchen überzeugend, sondern auch die Unterstützung bei der Anbindung unserer Anwendung an den MQTT-Standard. Sowohl beim gemeinsamen Feldtest in Jena als auch während der gesamten Projektlaufzeit standen uns die Partner vom IMMS mit schneller Unterstützung bei Fragen und Problemen zur Seite.“

Referenz

Dr. Katja Nicolai, IL Metronic

„Aus meinem Blickwinkel sprechen die zahlreichen, in vielen Fällen mit Demonstratoren validierten Ergebnisse für sich. Die energieautarken und drahtlosen Lösungen bahnen den Weg für einfache und kostengünstige Nachrüstmöglichkeiten. Anwendungen sehe ich über Industrieprozesse hinaus unter anderem auch bei Transport und Logistik.“

Alle Publikationen Intelligente vernetzte Mess- und Testsysteme

Das könnte Sie auch interessieren

Leitanwendung

Adaptive Edge-KI-Systeme für industrielle Anwendungen

Wir forschen an Lösungen für adaptive Edge-KI-Systeme, um KI auf verbrauchsarmen eingebetteten Systemen in der Industrie möglich zu machen und um diese in Echtzeit zu vernetzen.

Dienstleistung

Entwicklung eingebetteter Systeme

Wir entwickeln für Sie eingebettete Systeme als Gesamtlösungen aus Sensorik und Aktorik, Signalverarbeitung und Kommunikationstechnik sowie Steuerung und Regelung.

Leitanwendung

IoT-Systeme für kooperatives Umwelt-Monitoring

Wir forschen an energieeffizienten Lösungen für IoT-Systeme, um neue Anwendungen für ein kooperatives Umweltmonitoring zu erschließen, wie z.B. in der Landwirtschaft.

Leitanwendung

RFID-Sensoren

Energieeffiziente Lösungen für RFID-Sensorik erforschen wir, um neue Anwendungen zu erschließen und Prozesse in der Industrie ressourcenschonender zu machen.

Dienstleistung

Test und Charakterisierung

Wir testen, charakterisieren und qualifizieren Ihre Schaltkreise, Sensoren und Systeme. Auf Basis unseres exzellenten Messgerätepools entwickeln wir eine individuell angepasste Testumgebung für Messungen an Wafern und Einzelbauelementen.