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Projekte

Übersichtsseite über Drittmittelprojekte und Softwareprojekte

Laufende Drittmittelprojekte

SoNaTe  

  • Soziale Nachbarschaft und Technik im Förderprogramm: "InnovaKomm – Innovationen für Kommunen und Regionen im demografischen Wandel"
  • Laufzeit: November 2015 – März 2021 (verlängert)
  • SoNaTe steht für die technische Unterstützung von sozialer Kommunikation und Bewirtschaftung des Alltages in Nachbarschaften sowie für die Stärkung von regionalen Ökonomien (Hauptziel). Soziale Netzwerke, wie Familien und Bekanntenkreise, Kontakte zu Handels- und Dienstleistungsunternehmen vor Ort u. a. m. werden durch ein digitales Kommunikationsnetzwerk gefördert, vereinfacht und erhalten. Die Anwendung soll mittels eines gemeinwirtschaftlichen Geschäftsmodells (Genossenschaft) getragen werden, das die Interessen und den Nutzen der verschiedenen Akteure verknüpft und zudem positive regionalökonomische Effekte erzielt. SoNaTe ist territorial (Sozialraum) und in der Lebenswelt seiner Nutzerinnen und Nutzer verankert.

MERLIN 

  • Multimodale effiziente und resiliente Lokalisierung für Intralogistik, Produktion und autonome Systeme
  • Laufzeit: Januar 2019 – März 2021 (verlängert)
  • Ressourcenschonende, zuverlässige und bezüglich Störungen resiliente Lokalisierung von Objekten ist ein aktuell hochrelevantes Thema für europäische KMUs und Industrie, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Beispiele sind Versorgungsketten für Medizintechnik, Logistikketten im Bereich Automotive sowie Fahrzeuge, Roboter und Objekte in Parkdecks, Lager- und Produktionshallen und Gebäuden, aber auch zahlreiche Konsumeranwendungen. Das Demonstrationsprojekt stellt daher durch Integration und fokussierte Weiterentwicklung bestehender führender Technologien ein kombiniertes Lokalisierungssystem als technischen Prototypen bereit. Dabei werden Ultraschall-, Bluetooth- und optional Ultraweitband- und RFID-Lokalisierung in ein verteiltes teilweise energieautonomes Lokalisierungssystem integriert, die Daten geeignet fusioniert und ausgewertet. Das Vorgehen ist bzgl. weiterer Lokalisierungstechnologien erweiterbar, z.B. Inertialsysteme (IMUs) oder optische Verfahren.

SKILS 

  • Selbstkalibrierendes Indoor-Lokalisierungssystem für industrielle Umgebungen
  • Laufzeit: September 2019 – August 2021
  • Im vorliegenden Projektantrag soll ein Lokalisierungssystem innerhalb von Industrie 4.0 mit einer bislang unerreichten Positionsgenauigkeit erforscht und entwickelt werden. Das Lokalisierungssystem besteht aus akustischen Sendern (mobile Tags) und stationären akustischen Empfängergeräten, die in den auszurüstenden Räumen fest installiert werden. Im System sendet der Tag über seinen eingebauten Lautsprecher ein unhörbares akustisches Signal aus, welches von den Empfängern detektiert wird. Aus der Messung der Empfangszeitpunkte wird durch einen Server die Position des Tags berechnet. Durch die akustischen Signale und deren geringere Ausbreitungsgeschwindigkeit im Vergleich zu elektromagnetischen Wellen ortet das System um ein vielfaches präziser als es bisher möglich war. Das einzigartige Unterscheidungsmerkmal des geplanten Lokalisierungssystems beruht zudem auf neuartigen selbstkalibrierenden Algorithmen, die zum Einsatz kommen. Sie ersparen die Notwendigkeit, die Empfängerpositionen manuell zu kalibrieren, was bisher ein aufwändiger und fehleranfälliger Vorgang war, für das Fachpersonal benötigt wird.

BauTracks

  • Bluetooth-basiertes Asset Tracking (ortsbezogene Verwaltung und Überwachung von Ausrüstung und Materialien) für Baustellen im Straßenverkehr
  • Laufzeit: März 2021 – Februar 2022
  • Im Projekt wird eine prototypische Plattform entwickelt, die die Sicherheit und Produktivität auf Baustellen im Straßenverkehr verbessert. Die Plattform ermöglicht eine Bluetooth-basierte Lokalisierung von Baustellen-Assets (z.B. Baumaterialien, Maschinen und Fahrzeuge), sowie von speziell ausgestatteten Bauarbeiter-Warnwesten. Telocate forscht Hardwareseitig (Basis-Stationen, Bluetooth-Tags) und mit Bezug zu der Funkkommunikation mit Hilfe von Beamforming. contagt setzt den Schwerpunkt auf die Nutzerschnittstelle und integriert die Positionsdaten in ein Backend. Außerdem überprüft contagt, wie die erfassten Daten als Open Data zur Verfügung gestellt werden können. Die Bombardi Tiefbau GmbH analysiert Nutzeranforderungen und evaluiert den Demonstrator. Die Gruppe CoNe der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg entwickelt einen datenwissenschaftlichen Ansatz zur Performanz-Analyse von Logistikprozessen auf Baustellen.

Abgeschlossene Drittmittelprojekte

ASSIST ALL 

  • Virtueller Assistent mit Audio Interface für Lokalisierung und Leitdienste im Innenbereich - basierend auf Bluetooth/WiFi RTT/Ultraschall-Ortung und konzipiert für Menschen mit Behinderung
  • Laufzeit: Januar 2019 – Dezember 2020
  • Zielsetzung von ASSIST ALL ist es, Behinderten mehr Selbständigkeit bei Besuchen auf "neuem Terrain" und somit einen größeren Grad an Freiheit zu gewährleisten. Hierzu wird eine Plattform mit einer Virtueller- Assistent-App für Smartphones konzipiert und prototypisch umgesetzt. Der Assistent erlaubt eine Indoor-Wegeleitung sowie das Auffinden von Hilfsgeräten. Dabei wird ein rein audiobasierter Ansatz verfolgt, der via Sprach-Ein-/Ausgabe eine möglichst menschliche Interaktion ermöglicht und besonders auf Bedürfnisse von Behinderten eingeht. Der Ansatz wird sowohl technisch als auch betriebswirtschaftlich systematisch entwickelt. Mit Unterstützung von Testpartnern wird die Gesamtlösung in einem "Living Lab" getestet.

ASSIST²

  • KMU-Innovativ ASSIST² – Navigationssystem für sehbehinderte Personen in Gebäuden
  • Laufzeit: März 2016 – Februar 2018
  • Nach Ortung und Navigation von Personen innerhalb von Gebäuden mittels Smartphone entwickelt sich derzeit eine starke Nachfrage, damit der Nutzer beispielsweise Ansprechpartner zuverlässig finden kann. Heutige Systeme zur Smartphone-Lokalisierung im Innenraum sind allerdings sehr fehleranfällig und umgebungsabhängig. Die Positionserfassung ist in geschlossenen Räumen aufgrund von Mehrwegeausbreitung und Abschattungen kompliziert. Funkbasierte Technologien stoßen an ihre Grenzen und liefern keine robuste Positionsgenauigkeit. Im Innenraum eignen sich eher Lokalisierungstechnologien, welche Schallwellen zur Positionserfassung nutzen, da die Laufzeit eines akustischen Signals sehr genau gemessen und aufgelöst werden kann. Im Projekt ASSIST² sollen bestehende Technologien weitererforscht und weiterentwickelt werden, um diese in einem neuartigen System einzusetzen, welches speziell bei der Wegweisung sehbehinderter Personen einsetzbar ist.

Resilienzmaße zur Optimierung technischer Systeme

  • Pilotprojekt für das Leistungszentrum Nachhaltigkeit Freiburg: „Resilienzmaße zur Optimierung technischer Systeme“
  • Laufzeit: April 2015 – März 2018
  • Resilienz bezeichnet die Fähigkeit eines Systems, mit disruptiven inneren oder äußeren Ereignissen zurechtzukommen und diese ausgleichen zu können. Die Thematik der Resilienzmaße und -metriken steht im Kern des Resilienzingenieur-wesens (Resilience Engineering) im Leistungszentrum Nachhaltigkeit. Das Ziel des Projekts ist es, methodisch abgesicherte, praxistaugliche und validierte Resilienzmaße für technische Systeme bereitzustellen, um diese bereits während der Entwicklung bezüglich Resilienz bewerten und optimieren zu können. Die AG Rechnernetze und Telematik erarbeitet im Projekt technisch interdisziplinäre Ansätze für die modellbasierte Bestimmung ausgewählter Resilienz-indikatoren, die sich für die Anwendung auf Beispielsystemen, wie einem Lokalisierungssystem für die Intralogistik und einem Flughafencheckpoint eignen und führt anhand der Fallbeispiele eine Evaluation dieser Indikatoren durch.

DENE

  • Kooperatives Promotionskolleg der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg und der Hochschule Offenburg „Dezentrale nachhaltige Energiesysteme (DENE)“
  • Doktorandenstelle nach dem Landesgraduiertenförderungsgesetz (LGFG)
  • Laufzeit: Oktober 2014 – Oktober 2017
  • Für die Erfassung und Steuerung von Stromerzeugern, Stromspeichern und Stromverbrauchern in Privathaushalten existiert eine Vielzahl kommerzieller Insellösungen, die unterschiedliche Netzwerke verwenden, wie Bluetooth, WLAN, NFC, Mobilfunk, sowie proprietäre Lösungen im ISM-Band. Die Verbindung dieser Insellösungen durch ein Overlay-Netzwerk schafft neue Möglichkeiten zur Erfassung, Steuerung und das intelligente Management dieser Geräte. So ein Netzwerk mit Designmerkmalen eines cyber-physischen Systems (CPS) bindet in einem verteilten Peer-to-Peer-Ansatz Mess- und Steuerungseinheiten ein, die zwischen verschiedenen Protokollen standardisiert vermitteln und verteilte kommunizierende Agenten bereitstellen. Hierbei sind die CPS-eigenen Entwicklungsziele Konnektivität, Robustheit, Echtzeitfähigkeit und Sicherheit von zentraler Bedeutung. Ziel ist der Entwurf und die Implementation eines solchen Netzwerks im Rahmen einer Dissertation mit prototypischen Anwendungen für intelligentes Home-Management mit heterogenen Komponenten und drahtlosen oder drahtgebundenen Netzwerken.

Telocate

  • EXIST-Gründerstipendium für das Gründungsvorhaben "Telocate" − gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages
  • Laufzeit: Juni 2014 – Mai 2015
  • Ansprechpartner: Dr. Fabian Höflinger und Dr. Johannes Wendeberg
  • Mentoren: Prof. Dr. Leonhard Reindl und Prof. Dr. Christian Schindelhauer

  • Das Projekt "Telocate" ist ein Ausgründungsvorhaben aus der Universität mit dem Ziel der Entwicklung und Vermarktung einer Lokalisierungslösung innerhalb von Gebäuden. Das Telocate-System stellt eine Alternative zu GPS im Gebäude dar und ist dank neuartiger Algorithmik präziser und einfacher zu verwenden als vergleichbare Systeme. 

eCULTS

  • MicroTEC Südwest: eCULTS − Energieautarkes konfigurationsfreies Ultraschall-Trackingsystem für mobile Objekte
  • Laufzeit: Oktober 2012 – Juni 2015
  • In Kooperation mit Sick AG,Pepperl+Fuchs GmbH,Ubinam on demand GmbH, SmartExergy GmbH, Intralogistik Netzwerk BW e.V., HSG-IMIT, und IMTEK

  • Die Lokalisierung und Verfolgung von Objekten stellt eine der bedeutendsten Herausforderungen in der modernen industriellen Logistik dar. Auf globaler Ebene existieren bereits eine Vielzahl von Verfahren, die es der Transportlogistik ermöglichen, Flotten von Gütertransportern zu jeder Zeit zu orten und ihren Weg zu verfolgen. In der innerbetrieblichen Logistik hingegen, der Intralogistik, herrscht trotz des Einsatzes fortschrittlicher Technologien ein Defizit an Verfahren, mit denen Material- und Warenflüsse mit geringem Aufwand und niedrigen Initialkosten, gleichzeitig aber in Echtzeit und mit hoher Genauigkeit verfolgt werden können. Das Ziel des MicroTEC Südwest-Projekts SSI-eCULTS (energy autarctic Configuration-free ULtrasound Tracking System) ist die Entwicklung eines konfigurationsfreien, wartungsarmen Ultraschall-basierten Lokalisierungssystems für industrielle Anwendungen im Indoor-Bereich. Durch das Projekt wird die vorhandene Lücke eines präzisen, kostengünstigen, einfach handhabbaren Lokalisierungssystems für den Intralogistik-Bereich geschlossen. Einsatzgebiet des Lokalisierungssystem ist das industrielle Umfeld mit dem Ziel der Effizienzsteigerung in der Intralogistik. Geplante Anwendungsszenarien sind die Ortsbestimmung autonom steuernder Warentransporter und die Positionsverfolgung passiver Warenträger, beispielsweise Paletten und Gebinde, oder Stückgut.

IRENE

  • DFG Projekt: Informationsverteilung in realitätsnahen Netzwerken (Antragssteller)
  • Laufzeit: 24 Monate (August 2009 - Juli 2012)
  • Sollen alle Teilnehmern eines Netzwerks eine bestimmte Information erhalten, kann diese Aufgabe ohne eine zentrale Instanz nicht ohne weiteres gelöst werden, da nicht alle Teilnehmer gleichzeitig informiert werden können. Jede Kommunikation zwischen zwei Teilnehmern kostet Zeit, während der die beiden nicht mit anderen Teilnehmern kommu- nizieren können. Zudem weiß ein informierter Knoten gemeinhin nicht, welche Teilnehmer schon informiert sind und welche nicht, oder ob er selber einen Informationsrückstand hat. Wir entwickeln probabilistische Methoden, um eine zuverla ̈ssige Informationsverbreitung in kurzer Zeit zu erreichen, die auf dem Informationsaustausch zwischen einzelnen Teilnehmern beruhen, vergleichbar mit der Verbreitung von Gerüchten.

Smart Teams

  • DFG-Projekt Smart Teams im SPP 1183 Organic Computing (Antragssteller)
  • Laufzeit: Aug. 2006 - Ende Jan. 2011
  • Adaptivität, Rekonfigurierbarkeit, Entstehung neuer Eigenschaften und Selbstorganisation sind Themen in einer Vielzahl von Forschungsprojekten. Das Schwerpunktprogramm (SPP OC 1183) der Deutschen Forschungsgemeinschaft adressiert grundlegende Heraus- forderungen bei der Gestaltung von Organic Computing Systemen. Das Ziel ist ein tieferes Verständnis von emergenten globalen Verhalten in sich selbst organisierenden Systemen und die Gestaltung von spezifischen Konzepten und Werkzeugen, welche den Bau von Organic Computing Systemen fu ̈r technische Anwendungen unterstützen.

GraKo EMS

  • Graduiertenkolleg Embedded Microsystems (Mitantragssteller)
  • Start: Oktober 2009

  • Das Graduiertenkolleg 1103 Eingebettete Mikrosysteme der Universität Freiburg ist eine Kooperation von Lehrstühlen des Instituts für Informatik und des Instituts für Mikrosystemtechnik. Von der DFG gefördert, wird zur Zeit in 15 zukunftsweisenden Projekten aus Bereichen der Algorithmik, Kommunikation, Sensorik, des Speicher- und Energiemanagements und der Robotik, insbesondere im Bezug auf eingebettete technische Systeme, geforscht. Doktoranden wird die Möglichkeit einer dreijährigen themenbezogenen Promotion geboten. Der Lehrstuhl Rechnernetze und Telematik unter Prof. Dr. Christian Schindelhauer ist mit einem Projekt zur Selbstlokalisierung mobiler Sensorknoten am Graduiertenkolleg beteiligt.

KARIS

  • Forschungsschwerpunktprogramm des Landes Kleinteiliges Autonomes Redundantes Intralogistik System (KARIS) (Antragssteller und Vertreter der Universität Freiburg
  • Start: Januar 2008
  • Ziel dieses Verbundforschungsprojekt ist die Entwicklung eines autonomen Intralogistik-Systems in Zusammenarbeit mit Vertretern der Universitäten Karlsruhe, Universität Stuttgart und einer ganzen Reihe von Unternehmen aus Baden-Württemberg, unter anderen SICK, Endres-Hauser, Thomas und Partner, SEW-Eurodrive u.v.a. Im Zentrum steht der Aufbau einer zielgerichteten Kooperation zwischen Industriepartnern und akademischer Forschung zum Ausbau der technologischen Führungsrolle im Raum Baden-Württemberg.
  • Projektpartner aus der Technischen Fakultät: Lehrstühle Burgard, Nebel, Schindelhauer, Reindl, Andere Hochschulen: Prof. Dr. -Ing. Kai Furmans (Institut für Fördertechnik und Logistik-Systeme KIT, Karlsruhe), Prof. Dr. Ing Karl-Heinz Wehking (Universität Stuttgart), Hochschule Esslingen, Fachhochschule Ravensburg-Weingarten. Die Firmen SICK, Waldkirch, Leuze electronic, Owen, Pepperl+Fuchs, Mannheim, SEW Eurodrive Bruchsal, Dr. Thomas+Partner, Karlsruhe, Schunk GmbH&Co KG Lauffen, Bi- zerba, u.v.a.

 IEMS Master Online

  • Online-gestützter Weiterbildungsstudiengang Intelligente Eingebettete Mikrosysteme Der berufsbegleitende Master-Studiengang Intelligente Eingebettete Mikrosysteme, vermittelt wissenschaftliche Methoden und Kenntnisse zur Entwicklung eingebetteter Systeme.Start: Januar 2008

 

Andere Projekte

TakaTuka

 Die hohe Verfügbarkeit von eingebetteten Systemen ermöglicht den Einsatz von drahtlosen Sensor- und Aktuator-Netzwerken in vielen Bereichen. Bisher mussten diese System von Informatikern auf einer sehr hardwarenahen Ebene programmiert werden. 

In verteilten Speichernetzen werden Daten automatisch auf unterschiedlichen Festplatten und Computern gespeichert, ohne dass der Anwender die Verteilung vornahmen muss. Wir untersuchen verschiedene Strategien, wie die Daten optimal verteilt werden können, wobei im Hinblick auf heterogene Geschwindigkeiten der verschiedenen Speicher die Verteilung nach Kriterien wie Upload- oder Download-Geschwindigkeit, geforderte Redundanz, Popularität u.ä. optimiert werden kann. Am Lehrstuhl wurde hierzu ein Software-System entwickelt, das ab 2011 einsatzbereit ist. Mit einer höheren Programmiersprache wie Java können auch Programmierer ohne spezielle Ausbildung diese Programmierung vornehmen. TakaTuka ist eine Eigenentwicklung am Lehrstuhl, die den Rekord bezüglich minimaler Hardware-Anforderungen, Laufzeit- und Speicherverbrauch momentan innehat. TakaTuka ist ein Java-Compiler, der auf den meisten verfügbaren eingebetteten Systemen läuft und ist zudem die einzige momentan verfügbare Open-Source-Software. TakaTuka wird weltweit eingesetzt.

Delay Tolerant Routing

Dieses Forschungsprojekt wurde von unseren Gastwissenschaftler Dr. Stefan Rührup geleitet. Ziel dieses Projekts war die theoretische und praktische Entwicklung von Routing-Protokollen für drahtlose Ad-Hoc-Netzwerke, welche neben der drahtlosen Kommunikation auch die Bewegung der Teilnehmer zur Beförderung von Nachrichtenpaketen ausnutzen.

Speichernetze

In verteilten Speichernetzen werden Daten automatisch auf unterschiedlichen Festplatten und Computern gespeichert, ohne dass der Anwender die Verteilung vornahmen muss. Wir untersuchen verschiedene Strategien, wie die Daten optimal verteilt werden können, wobei im Hinblick auf heterogene Geschwindigkeiten der verschiedenen Speicher die Verteilung nach Kriterien wie Upload- oder Download-Geschwindigkeit, geforderte Redundanz, Popularität u.ä. optimiert werden kann. Am Lehrstuhl wurde hierzu ein Software-System entwickelt, das ab 2011 einsatzbereit ist.

Ad-Hoc-Netzwerke

Das Projekt „3-Manet“ ist ein mobiles ad-hoc Netzwerk, dass durch die Kombination von DHHT (Distributed Heterogeneous Hash Tables) und Landmark-Routing eine hohe Skalierbarkeit bieten soll. In einer Reihe von Abschlussarbeiten wird die Implementierung von 3-Manet für Ein-Platinen-Computer (Gumstix), Linux und die Simulationsumgebung OMNet++ angestrebt.

 
Benutzerspezifische Werkzeuge