Das Seminar wird vorraussichtlich als Blockseminar abgehalten, bei dem die Themen von den Mitarbeitern zu Beginn der Vorlesungszeit auf dieser Seite bekannt gegeben werden. Es kann bei der Anmeldung kein Thema reserviert werden, sondern die Vergabe wird beim ersten Treffen aller Teilnehmer untereinander in Kooperation abgestimmt. Die Präsentation der Themen und die Ausarbeitung sollten bis kurz vor dem Ende des Semesters abgeschlossen sein. Mitarbeiter und Seminarteilnehmer treffen sich während des Semesters in regelmäßigen Abständen, um die Fortschritte bei der Themenbearbeitung zu besprechen.
Die einzelnen Termine für dieses Semester werden beim ersten Treffen festgelegt.
1. Treffen: 27.10.2009, 14:00, Ort: TecO (Anfahrt)
Folien zum ersten Treffen: Einführung Ubicomp, Tipps fuer die AusarbeitungBitte Mail an: sem_an@teco.edu
Christian
Decker, Till Riedel, Markus Scholz
In den letzten Jahren haben drahtlose Sensornetze eine immer größere Bedeutung erlangt. Obwohl viele Fragestellungen noch nicht perfekt gelöst sind, sind aus den Erkentnissen der letzten Jahre bereits Produkte entstanden. Ziel dieser Arbeit ist es, einen Querschnitt über die verfügbaren Sensornetzwerksysteme zu geben und aufzuzeigen welche Funktionen angeboten werden und auf welche Technologien dabei zurückgegriffen wird. Insbesondere sollen dabei Sensornetzwerke im Bereich der Positionsbestimmung mittels Funktechnologien (802.15.4 und 802.15.4a) untersucht werden. Auch sollen Unzulänglichkeiten und mögliche Probleme dieser Systeme besprochen werden, gegebenenfalls werden Vorschläge gemacht wie diese Probleme gelöst werden könnten.
Während außerhalb von Gebäuden mittels GPS oder GPS-basierten Systemen die Positionsbestimmung meist ohne weiteres möglich ist, stellt die Lokalisierung in Räumen weiterhin ein Problem dar. Eine mögliche Lösung für den Nahbereich könnte die Anwendung von Ultraschall sein. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die aktuellen Forschungsergebnisse in diesem Bereich aufzuarbeiten und einander gegenüberzustellen. Dabei beschreiben Sie unter anderem die Strategie dieser Forschungsprojekte (z.B. reines Ranging vs. Nutzung von aktivem und passivem Ultraschallltransducern), die Anordnungen der Transducer (z.B. Phase Array, kreisförmige Anordnung mehrerer Transducer, einzelner Transducer, etc.) sowie die zur Ortung verwendeten Messgrößen (z.B. AOA (Angle of Arival), TOA (Time Of Arrival),TDOA (Time Difference Of Arrival), u.a.) und Filter/Algorithmen. Von jedem der Systeme werden auch Ungenauigkeiten und Probleme beleuchtet, wenn möglich werden Verbesserungsvorschläge besprochen.
Im Forschungsprojekt Landmarken sollen Möglichkeiten untersucht werden wie Feuerwehrleute bei der Navigation in brennenden Gebäuden unterstützt werden können. Da dort kein GPS verfügbar ist, muss auf andere Navigationstechniken ausgewichen werden. In Landmarke versuchen wir dieses Problem durch den Aufbau einer eigenen Navigationsinfrastruktur zu lösen. Diese Infrastruktur entsteht durch die Ausbringung kleiner, intelligenter Wegpunkte (Landmarken), die z.b. im Falle eines Rückzuges zur Orientierung herangezogen werden können (ähnlich den Brotkrumen im Grimm Märchen). Während der Fokus im Projekt momentan vorallem auf dem Finden von Landmarken durch den Feuerwehrmann mittels Funk liegt, ist die Erkennung von Feuerwehrmännern aber z.b. auch von Opfern auf Seiten der Landmarke ähnlich bedeutend. In dieser Arbeit untersuchen Sie daher verschiedene Methodiken (Sensoren und Algorithmen) mit denen diese Aufgabe gelöst werden könnte und bewerten diese nach Anwendbarkeit (Ressourcenverbrauch, Kosten, Robustheit unter Hitze- und Raucheinfluss, Genauigkeit) und zeigen Unterschiede zwischen den Ansätzen auf. Insbesondere im Bereich der Rettungsrobotik könnten dabei mögliche Lösungenideen zu finden sein.
In ubiquitären Systemen bilden "intelligenten Artefakte" dynamisch Netzwerke miteinander, benutzen heterogene Plattformen und tauschen Informationen unterschiedlichster Ausprägung aus. Viele Geräte müssen gleichzeitig auch mehrere Nachrichten syntaktisch und semantisch interpretieren können um spontan miteinander zu interagieren und kollaborieren. Gerade diese Heterogenität und Flexibiltät stellt eine Herrausforderung für den Softwareentwicklungsprozess dar. XML basierte Technologien haben sich im Bereich Datenaustausch und Web Services in der PC Welt zu diesem Zweck durchgesetzt. Leider ist der Interpretations und der Kommunikationsaufwand für eingebettete und ubiquitäre Systeme meist zu hoch. In letzter Zeit wurden eine Reihe von binären Darstellungen für XML entwickelt wie z.B. EXI,BIM und FastInfoset. Innerhalb der Seminararbeit vsoll diskutieren in wieweit diesen Aufwand bei Kodierung und Einbettung reduzieren. Zudem soll diskutiert welche Auswirkungen die vorgeschlagenen Verfahren auf Interaktionsmuster in ubiquitären System haben.
Maschinenvibration enthält viele Informationen über den Anlagenzustand, weshalb die Schwingungsüberwachung häufig für die frühzeitige Detektion von Maschinenschäden im Rahmen von Machine Health Monitoring eingesetzt wird. Sensoren wandeln physikalische Schwingungen in elektronische Signale um , die verarbeitet und übertragen werden können. Die drahtlose online Zustandsüberwachung ist eine der zuverlässigsten und auch bequemsten Methoden um Schäden frühzeitig zu erkennen. Gerade in der Schwingungsanalyse müssen jedoch große Datenmenge verarbeitet und übertragen werden. Gerade mit drahtlosen low-power Netzwerken ist dies nicht ohne vorherige Verarbeitung zu machen. In dieser Seminararbeit sollen Wavelets und Integraltransformationen vorgestellt werden, die sich zum Zweck der manuellen und automatischen Datenanalyse eigenen und sich auch auf ressourcenbeschränkte Systemen umsetzen lassen. Diese sollen vorallem in Bezug auf die Anwendung in der Schwingungs- und Transientenanalyse analysiert werden.