lokalisierung und indoor navigation Der Forschungsschwerpunkt des CCASS in Darmstadt ist Objektverfolgung und Navigation. Der Leiter des CCASS, Prof. Dr. Markus Haid, gilt als einer der führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet der Low-cost Inertialnavigation. Inertiale Navigationssysteme, auf der Basis von orthogonal angeordneten Low-cost-Beschleunigungs- und Orientierungssensoren (Drehratensensoren), ermöglichen das Bestimmen von Positionen und Orientierungen eines bewegten Objektes im Raum, ohne Signale aus der Umgebung zu benötigen. Bekannt wurden diese MEMS-Sensoren, die seinerzeit für Airbag- und ESP-Systeme entwickelt wurden, durch die Displayrotationsfunktion des Smartphones und dem Wii-Controller der Spielekonsole der Fa. Nintendo. Wie anspruchsvoll eine Indoorlokalisierung mit dieser Sensortechnologie ist, wird dadurch deutlich, dass es immer noch keine Indoornavigations-App für das Smartphone gibt. Dies ist nur sehr applikationsspezifisch mit intelligenten Algorithmen möglich und ist das Kern-Know-How des CCASS in Darmstadt. Im Zeitalter von Internet of Things und Industrie 4.0 ist die Objektverfolgung von Werkzeugen, Personen und Produktionsgütern im Smart-Home, in der Smart-Factory oder in Anlagen des betreuten Wohnens von großem Interesse für viele Unternehmen und Einrichtungen. bluetooth Zusätzlich bietet das CCASS auch Lösungen für referenzbasierte Trackingsysteme in anderen Einsatzbereichen. Für zellenbasierte Tracking- und Lokalisierungsansätze entwickelt das CCASS Bluetooth-basierte Lösungen. ultra wide band (UWB) Eine referenzbasierte Navigation im Genauigkeitsbereich einiger Zentimeter realisieren die Wissenschaftler des CCASS mit einem UWB-basierten Ansatz. ins + x Durch einen Ansatz INS+X kombiniert das CCASS referenzlose und referenzbasierte Navigations- und Lokalisierungslösungen für jeden möglichen Anwendungsfall. Kontakt #navigation #lokalisierung #intertialnavigation #bluetooth #ultra wide band
Projektleiter Prof. Dr. Markus Haid Projektpartner Socratec Telematic GmbH Laufzeit 05/2016 - 04/2018 Projekt: SocraCargo Im aktuellen Loewe-Projekt setzt das CCASS eine seiner Kernkompetenzen, die auf Inertialsensoren basierte Navigation, zur Verfolgung und Überwachung von Schiffscontainern ein. Trotz der hohen Relevanz, die der Containerhandel im Weltmarkt einnimmt, fehlt es an technischen Lösungen um den aktuellen Verbleib und vor allem die Unversehrtheit jedes einzelnen Containers über den gesamten Transportweg zu überwachen. Die Entwicklung einer kostengünstigen und zuverlässigen Lösung zur Containerverfolgung ist Ziel des Projekts "SocraCargo", durch dessen Umsetzung das CCASS zusammen mit der Firma Socratec einen hochrelevanten Beitrag zur Qualitätssicherung in der Containerlogistik leisten wird. Den vollständigen Artikel im Echo Online erhalten sie hier. Motivation und Ziel Ziel des Projektes ist es, für Spezialcontainertransporte in der Seefracht ein Telematik-Überwachungssystem zu entwickeln, das für verschiedene Anforderungen durch eine modulare Struktur flexibel einsetzbar ist. Eine Harware-Einheit wird an einem Container oder Fracht befestigt und soll über geeignete Sensorik seinen Ort und Zustand (Temperatur, Öffnungszustand des Containers, Beschädigung der Ware, Verladevorgänge) per Mobil- oder Satellitenfunk an ein Serversystem mitteilen, das Kunden einen Web-Zugang zur Verfügung stellt. Zur Sicherstellung langer Funktionsintervalle soll ein Energieerzeugungssystem sowie ein Nahfunksystem integriert werden, das mit anderen Systemen kommunizieren kann. Die Herangehensweise an die Problemstellung ist einmalig, Alleinstellungsmerkmal sind das Energieerzeugungssystem, die geplante Inertialsensorik sowie die energiearme Nahfunktechnik. Der Kundennutzen ergibt sich aus den Anforderungen des Logistik-Marktes nach größerer Transparenz, Detektion von Beschädigungen und Diebstahl sowie einer entsprechenden Terminüberwachung, insbesondere an Umschlagpunkten. Zielmarkt sind Spezial-Containertransporte mit verderblicher, wertvoller oder eiliger Fracht. Das Marktpotenzial ist sehr groß und aufgrund der Marktentwicklungen (zunehmender globaler Handel, verstärkte Kontrollen) weiter steigend. Es wird ein Wissenstransfer sowohl vom CCASS der Hochschule Darmstadt zum Konsortialführer als auch von dort zum CCASS erfolgen, um in Zukunft vermehrt Kombinations-Applikationen für die Logistik gemeinsam zur Verfügung zu stellen. Durch die Teilnahme einer Tochterfirma des größten Logistik-Unternehmens Deutschlands (Kühne und Nagel) ist die anschließende Vermarktung sichergestellt. Für den Logistikstandort Hessen ergibt sich insoweit eine attraktive Innovationskooperation rund um die Hochschule Darmstadt, HOLM Frankfurt und ITS Hessen.
Projektleiter Prof. Dr.-Ing. Markus Haid Projektbeteiligte Ishak Boyaci, Jeet Biswas Projektpartner m-result – the data company – GmbH Laufzeit 12/2018 – 11/2020 Das Projekt: „Entwicklung einer automatisierten Sinnerkennung von Bewertungsphrasen für ein strategisches Content-Analyse-Instrument“ oder hier abgekürzt mit „Sentimental-Analyse“, kombiniert Ansätze aus der künstlichen Intelligenz zur Erstellung eines Social Media Research Tools. So wie der zunehmende Anstieg von Sensoren in allen Märkten und die Verwendung von zunehmend kleineren und günstigere Sensoren, bringt eine ständig zu arbeitende wachsende Datenmenge nur eine geringe Qualität mit sich. Die Herausforderung liegt in der Auswertung und Analyse einer wachsenden Anzahl zu verarbeitender Datenmengen unterschiedlichster Datenquellen, dem sogenannten Big Data. Die Verarbeitung dieser generierten Daten benötigen intelligente und effiziente Algorithmen zur Verarbeitung und ein strukturiertes Datenverwaltungssystem. Motivation Die steigende Nachfrage nach Informationen zur Wahrnehmung des eigenen Unternehmens ließ in den vergangenen Jahren eine große Anzahl an Social Media Monitoring Tools entstehen, die softwarebasiert unspezifisch das Internet nach Daten durchforsten und Big Data Analysen zur Verfügung bereitstellen. Allerdings liefern diese Analysen nicht mehr als Häufigkeitszählungen von Beiträgen, sodass der Datenauswertung nicht für eine systematische Analyse geeignet ist. Entsprechend müssen die Daten manuell von Marktforschern ausgewertet werden. Die Marktforschung liefert ständig Informationen für strategische Managemententscheidungen, abseits von groben Trendaussagen. Entsprechend müssen auch Kundenbedürfnisse hinsichtlich der Informationsqualität erfüllt werden: Die gelieferten Daten müssen sicher, verlässlich und objektiv sein. Zur Lösung dieses Problems entstand die Idee zur Entwicklung des „sentiment lab“ Tools. Mit Sentiments (Polaritätswerte) können strukturierte Daten in Form von Phrasen gesucht und automatisiert ausgewertet werden. Die Werte schwanken zwischen -1 (sehr schlechte Bewertung) und +1 (sehr gute Bewertung) mit einer Bewertungspräzision von ca. 50 % mit Bezug auf Unternehmen, Produkt und Topic (z. B. eine Produkteigenschaft). Ziele Ziel des Vorhabens ist es, ein autonomes und selbstlernendes Social Media Research Tools „sentiment lab“ zur Bewertung mithilfe von Hidden Markov Models-basierten Algorithmen zu erstellen, das: Jede Bewertungsphrase mit einer statistischen Wahrscheinlichkeit belegt, dass richtig bzw. falsch erkannt worden ist. Den Prozentsatz automatisch richtig erkannter Bewertungen erhöht. Aufgrund dessen, dass eine Bewertungsgenauigkeit bei 50 % liegt, ist eine vollständige Automatisierung nicht möglich. Dies ist vielfach durch manuelles Nachvalidieren untersucht worden.
Forschungsinitiative LabVIEW Safety Weltweit erstes LabVIEW Competence Center für Safety Systeme Der Begriff LabVIEW Safety steht für eine Initiative des CAS an der Hochschule Darmstadt mit dem Unternehmen National Instruments und anderen Alliance Partnern. Zukünftig soll er als prägendes Element bei der Verwendung der Entwicklungsumgebung LabVIEW zur Programmierung im High-Assurance System Development dienen. Struktureller Ansatz Bisher gibt es keinen Standard für die Anwendung von grafischen Programmiersprachen in sicherheitskritischen Bereichen. In Zukunft soll es möglich sein, diese intuitiven Programmiersprachen auch dort standardisiert einzusetzen. Diese intuitive Art der Programmierung zeigt zukunftsweisende Ansätze und scheint ein zielführender Ansatz zu sein, um die Systeme der Zukunft im Internet der Dinge zu entwickeln. Dabei bildet bei den grafischen Entwicklungsumgebungen, wie z.B. LabVIEW, das Time-To-Market einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil für Unternehmen. Mit wenigen Handbewegungen auf dem Tablet-PC könne zum Beispiel ein Pharmakologe ohne Informatik-Kenntnisse via LabVIEW eine Maschine programmieren, die seine Probe über einen festgelegten Zeitraum dreht oder schüttelt. Diese intuitive Art der Programmierung zeigt zukunftsweisende Ansätze. Das Kompetenzzentrum CAS an der Hochschule Darmstadt ist das weltweit erste und einzige seiner Art. Bei der Entwicklung der Labview-Standards wird es deshalb eine Führungsrolle einnehmen. Hierbei ist das Ziel des CAS, einen struktuellen Standard für die Anwendung von Labview im sicherheitskritischen Bereich zu entwickeln. Es soll mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft sowie Zertifizierungsstellen wie dem TÜV diesen neuen Standard erarbeiten. In Master- und kooperativen Doktorarbeiten soll die entsprechende Forschung weiter vertieft werden. „Professor Haid, der Leiter des CAS, kann neben seiner Labview-Kompetenz durch seine berufliche Vergangenheit auf Erfahrungen im sicherheitskritischen Umfeld zurückgreifen.“, sagt Rahman Jamal, Global Technology & Marketing Director bei National Instruments in einem Interview Anfang 2015. „Aufgrund seiner Tätigkeit als Ingenieur und Projektleiter in der Entwicklung ist er mit sicherheitskritischen Systemen wie Airbagsteuergeräten, Automatisierungsanlagen oder medizinischen Geräten gut vertraut. Dies war auch in der Summe ausschlaggebend, das CCASS zum ersten weltweiten CAS zu ernennen.“ LabVIEW Safety Beteiligte Unternehmen: National Instruments Haitecon GmbH HepaWash ProNES SET Schmid Elektronik S.E.A. GmbH XOn AMS Software GmbH Konrad Technologies NOFFZ Technologies Zertifizierungsstellen: FDA TÜV VDE GLO Überprüfte Normungen und Richtlinien: IEC 61508 (Grundnorm) Teilbereichsnormen für Prozess- , Automobil- , Medizin- und Luft-/Raumfahrtindustrie MISRA LabVIEW Development Guideline Kontakt #code zertifizierung #use cases / demonstrators #standardentwicklung #etablierung
Datensatzliste 2022 Kontakt Prof. Haid aus ID 390 Veröffentlichungen 2022 Trennlinie D2C –Direct to Customer Treiber der Automatisierung - Intelligente Sensoren in der Industrie Sensor und Test Blockchain im Bereich Smart Production Reference 2021 Veröffentlichungen 2021 Trennlinie Direkt zum Kunden mit KI-basierten D2C-Plattformen Scoping Analyse Blockchain, Einsatz von Blockchain im Bereich Smart Production Weil Blockchain nicht gleich Bitcoin ist: Die Blockchain im Dienst der Produktion Sentiment Analysis Using AI: A Comparative Study Comparative Study of 5 Different Algorithms and Benchmarking Them with A Qualitative Analysis of Training time, Prediction time, and Accuracy 2020 Veröffentlichungen 2020 Trennlinie Graphische Programmiersprachen zum Einsatz in der funktionalen Sicherheit, am Beispiel LabVIEW Institut für Grundlagen der Elektrotechnik und Messtechnik Graphical Programming Languages for Functional Safety Safety Sensor Applications with Graphical Programming Blockchain platforms as solution for a secure data transfer and a secure payment system from sensor supplier to service provider Securing smart factory operations using Blockchain enabled sensors Mit Sensoren und Blockchain ins Internet der Dinge Smart-Contracting am Beispiel Seecontainer digital steps are minimal steps – So gelangen Sie mit Sensoren und Blockchain ins Internet der Dinge 2019 Referenz ID 390 - Kontakt Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2019 Trennlinie #digital steps are minimal steps: Mit Sensoren ins Internet der Dinge – mit Innovationsmanagement zur digitalen Strategie Mit kleinen Schritten erfolgreich digitalisieren. So geht es. Blockchains mit Smart Contracting – für mehr Vertrauen in die Digitalisierung und das Internet der Dinge Inertial-Based Gesture Recognition for Artificial Intelligent Cockpit Control using Hidden Markov Models Recommendations for developing safety-related systems with graphical languages With Sensors and Blockchain in the Internet of Things 2018 Referenz - Kontakt Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2018 Mit Sensoren ins Internet der Dinge Digitalisierung von 0 auf 100 oder in kleinen Schritten? 2017 Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2017 With Sensors on the way to the Internet of Things safety steps are minimal steps #digital steps are minimal steps LabVIEW on the way to MISRA C 2016 Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2016 LabVIEW safety no mission impossible LabVIEW zur sicherheitsbezogenen Systementwicklung High-Assurance System Development mit LabVIEW 2015 Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2015 LabVIEW safety – High-Assurance System Development mit LabVIEW Auf dem Weg zu LabVIEW safety LabVIEW safety – No mission impossible! Internet of Things Reference-less Human Motion Recognition using MEMS-based inertial motion sensors and stochastic signal modelling 3D Speedcourt verbessert Ronaldo Individuelles Ganzkörper-Trainingssystem basierend auf miniaturisierten Inertialsensoren und algorithmusgestützter Bewegungserkennung Die Zukunft des Programmierens Mehr Sicherheit bei der Programmierung mit LabVIEW 2014 Veröffentlichungen und Vorträge Veröffentlichungen 2014 Lab in a bag - Neues Lehrkonzept im Bachelorstudiengang Marker-free 3-dimensional Human Motion Recognition using Multiple HMM and a Low-cost Multisensor Suit 3D Speedcourt verbessert Ronaldo An Inertial-Based Person Tracking and Vital Data Acquiring for Low-Cost Patient Monitoring Systems Low-cost object tracking with MEMS sensors, Kalman filtering and simplified two-filter-smoothing Hybrid Indoor and Outdoor Positioning with MEMS-based Inertial Motion Sensors Quo vadis, Karosse? Eine mögliche Lösung des Bologna-Problems: Methodenbasierte Wissensvermittlung anstatt Frontalvorlesung MA-MINT - Martinus goes MINT: Projekt "Die kleinen Physiker" 2013 Veröffentlichungen 2013 Reference Navigation System Based in WI-FI Hotspots for Integration with Low-Cost Inertial Navigation System Position Estimation Using a Low-cost Inertial Measurement Unit with Help of Kalman Filtering and Fastening-Pattern Recognition Mit dem NI myDAQ fernab der Hochschule! Neues Lernkonzept im Fernbachelor-Studiengang Position Estimation Using a Low-cost Inertial Measurement Unit with Help of Kalman Filtering and Pattern Recognition Mit Sensoren dynamische Bewegungen erfassen Dreidimensionaler Speed Court verfolgt bewegte Objekte Preiswert Objekte im Raum verfolgen One-dimensional Orientation using a Low-cost Inertial Sensor Machine-Vision-Based and Inertial-Sensor-Supported Navigation System for the Minimal Invasive Surgery MA-MINT – Martinus goes MINT – Projekt „ Die kleinen Physiker“ Eine mögliche Lösung des Bologna- Problems: Methodenbasierte Wissensvermittlung anstatt Frontalvorlesung Wie man Ronaldo noch besser macht Vorträge 2013 Reference Navigation System Based in WI-FI Hotspots for Integration with Low-Cost Inertial Navigation System Mit dem NI myDAQ fernab der Hochschule! Neues Lernkonzept im Fernbachelor-Studiengang 2012 Veröffentlichungen 2012 Vitaldatenmonitoring, Sturzdetektion und Bewegungsanalyse auf Basis von LabVIEW, Inertial- und Low-cost-Sensoren Integriertes Multisensornavigationssystem für die abschattungsfreie Low-cost-Objektnavigation in der Distributionslogistik Laborveranstaltungen einmal anders: Jobfähige Bachelorabsolventen durch Entwicklungsaufträge anstatt Laborversuche Durchgängiger Einsatz von LabVIEW in der Lehre Methodische Produktentwicklung mit LabVIEW – Rapid-Prototyping in der angewandten Forschung und Entwicklung Eine mögliche Lösung des Bologna-Problems: Methodenbasierte Wissensvermittlung anstatt Frontalvorlesung IN-DIVER – Integrated Distribution Planning using an inertial-based tracking system Innovative Produktentwicklung im Bereich Sensorik Improvement of Inertial Object Tracking for Low-cost Indoor-Navigation with Advanced Algorithms Softwarebasierte Messdatenverarbeitung an der Hochschule - Best Practice LabVIEWAcademy am ccass in Darmstadt A Navigation System for Knee Replacement Operations Using IMU Integrated with Camera Bolt-identification Using an IMU with Bayesian Decision Theory Overall Transparency in Distribution Planning using Software-based Solutions and Low-cost Inertial Navigation Systems Development of Three-Dimensional User Interfaces Based on Low-Cost Inertial Navigation Systems Low-cost Vitaldatenmonitoring mit integriertem inertialgestütztem Personentracking Vorträge 2012 Methodische Produktentwicklung mit LabVIEW – Rapid-Prototyping in der angewandten Forschung und Entwicklung Improvement of Inertial Object Tracking for Low-cost Indoor-Navigation with Advanced Algorithms Low-cost Vitaldatenmonitoring mit integriertem inertialgestütztem Personentracking 2011 Veröffentlichungen 2011 Softwarebasierte Messdatenverarbeitung an der Hochschule - Best Practice LabVIEW Academy am ccass in Darmstadt Optical-based low-cost reference system to track an INS board in Indoor-Navigation Low-cost Vitaldatenmonitoring-System mit integriertem inertialgestützten Personentracking Low-cost Vitaldatenmonitoring-System mit integriertem inertialgestützten Personentracking 2010 Veröffentlichungen 2010 Low-cost Vitaldatenmonitoring-System mit integriertem inertialgestützten Personentracking Low-cost Vitaldatenmonitoring-System mit integriertem inertialgestützten Personentracking ADMIN - Adaptierbares modulares low-cost Inertialsensorsystem 2009 Veröffentlichungen 2009 „WO IST WAS?“ - Inertiale Objektverfolgung auf Basis von Low-Cost-Inertialsensoren mit ADMIN Dreidimensionale Indoor-Navigation von Objekten und Personen mittels eines adaptierbaren modularen low-cost Inertialsensorsystems ADMIN - Adaptierbares modulares low-cost Inertialsensorsystem zur dreidimensionalen Indoor-Navigation Vorträge 2009 Das CCASS - Competence Center of Applied Sensor Systems Forschungs- und Promotionskooperation – CCASS Darmstadt Kontakt
CCASS Competence Center for Applied Sensor Systems Kontakt Competence Center for Applied Sensor Systems Labview Competence Center for High-Assurance System Development (CAS) #digital initial stage Info-Flyer Einen Überblick zum Kompetenzzentrum für angewandte Sensorsysteme finden Sie im Info-Flyer.