Inhalt - Datenkommunikation

Datenkommunikation

2.4GHz Satelliten-Schalter

Kunde: Hirschmann Electronics GmbH & Co. KG

Acht Satellitenkanäle und ein terrestrischer Kanal werden individuell zu vier Empfängern mit automatischer Kanalwahl entweder über analoge Signale oder über das digitale DiSEq-Protokoll geschaltet. Im Rahmen des Forschungsprogramms «LAP» wurden erste Prototypen auf einem Dünnfilmsubstrat auf Keramikträgern mit integriert passiven Komponenten entwickelt.

Ein kommerzielles System wurde mit einem zusätzlichen Laminatträger und vier Controller-ICs für das digitale Vermittlungsprotokoll mit einem Sequential Build-Up (SBU) Laminat realisiert.

Vorteile
  • erhöhte Funktionalität und Effizienz
  • Reduzierung der Komplexität der Hauptplatine
  • Reduktion der Herstellungskosten (Beseitigung der Notwendigkeit für ein ASIC-Design)

«ASAP» Güterüberwachung und Schutz

Kunde: EU-Kommission, 5. Forschungsrahmenprogramm (FP5)

Das Ziel des Projektes «ASAP» war, in Europa ein neues Konzept für ein kostengünstiges, genaues und benutzerfreundliches Überwachungs- u. Schutzsystem für Container einzuführen. Die wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen waren Entwicklung und Evaluation eines drahtlosen Mobilitätsinformationssystems, bestehend aus einer System-Infrastruktur, einer Datenbank und den Endgeräten mit Sensoren.

«ASAP» stellt ein umfassendes Smart-Tracking- und Schutzsystem zur Verfügung. Dies wird durch die Integration von bestehenden Informationsdatenbanken der Transportunternehmen erreicht; so dass der Benutzer alle Arten von Fracht, wie Gefahrenstoffe, in Echtzeit verfolgen, lokalisieren und überwachen kann, während diese durch ganz Europa transportiert werden. Zur Onlineüberwachung des Zustands der Fracht umfassen die «ASAP»-Endgeräte Sensoren für verschiedene Anwendungen, wie beispielsweise Temperatursensoren für Gefrierbehälter, Gassensoren für Brom-Gas-Transporter und Sensoren zur Überwachung der Containertüren.

Ein Echtzeitzugriff kann für Kunden, Transportbetriebe, Versicherungsgesellschaften und andere Beteiligten bereitgestellt werden, um Standort- und Status-Informationen über das Internet oder von mobilen Endgeräten abzufragen.

Unser Beitrag
  • unauffälliges, installierbares, IP65-fest Gehäuse
  • Sensoren und ihre Schnittstellen mit Kommunikationseinheit

BTnode

Kunde: ETH Zürich [TIK]

Basierend auf einem Bluetooth-Funk-Modul und einem Mikrocontroller, stellt der BTnode eine autonome drahtlose Kommunikation und Computing-Plattform dar, die als Demonstrationsplattform für die Forschung im Bereich der mobilen und Ad-hoc-Netzwerke (MANETs) sowie der verteilten Sensornetzwerke dient.

Der BTnode wurde gemeinsam an der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH, Zürich) durch das Institut für Technische Informatik und Kommunikationsnetze (TIK) und der Forschungsgruppe 'Verteilte Systeme' entwickelt. Der BTnode wird derzeit in zwei grossen Forschungsprojekten NCCR MICS und Smart-Its eingesetzt.

Unser Beitrag

Art of Technology war für die Industrialisierung des ETH-Prototyp-Designs und die anschließende Produktion von kleinen bis mittleren Stückzahlen verantwortlich.

Permafrost Messungen in den Alpen

Kunde: ETH Zürich [TIK]

Permafrost ist ein thermisches Untergrundphänomen bestehend aus Gestein, Erde und Schutt, die das ganze Jahr über im steilen Felsuntergrund eingefroren sind. Nicht sichtbar an der Oberfläche, taut Permafrost in den Sommermonaten, was die Hangstabilität ernsthaft beeinträchtigen und zu Naturgefahren führen kann, die den sicheren Betrieb der Infrastruktur in der Umgebung gefährden könnten.

Herausforderung

PermaSense-Geräte werden in grosser Höhe in den Bergregionen mit Permafrost-Umgebung installiert und betrieben. Als solches muss das System und alle seine Komponenten bei niedrigen Temperaturen zuverlässig laufen und in der Lage sein, grossen täglichen Temperaturschwankungen (über 40°C), je nach Sonneneinstrahlung, Wind und Schnee, zu widerstehen. Aufgrund der Tatsache, dass die PermaSense-Geräte nur im Sommer mit Hubschrauber erreichbar sind, macht einen für 2 - 3 Jahre wartungsfreien Betrieb zwingend erforderlich. Um einen langfristigen Betrieb zu gewährleisten, musste die Gestaltung des Systems Folgendes ebenfalls berücksichtigen:

  • extreme tägliche Wetterveränderungen
  • Gefahr durch Blitzschlag, Lawinen, Steinschlag, Frost, Eis und Schnee
  • begrenzte Batterieleistung verfügbar
  • eingeschränktes Platzangebot für die Elektronik (und Batterie)
  • niedrige Produktionsvolumen
  • kurzer Zeitrahmen

Lösung

Die Daten werden über ein flexibles, verteiltes drahtloses Sensornetzwerk (WSN) gesammelt, das speziell auf die geophysikalischen Sensoren angepasst ist, wodurch zuverlässige und hochwertige Messungen in extremen Umgebungsbedingungen ermöglicht werden. Zusätzlich zum im Mast integrierten GPS-Empfänger und einer Antenne, einem 2-Achsen-Neigungssensor, der gesamten Elektronik und Kabel und einer 12V-Photovoltaikanlage, umfasst das entwickelte System Folgendes:

  • Drahtlos-System mit geringer latenter Datenübertragung
  • Temperaturmessungen mit Sensor Bars und Thermistor-Ketten
  • Sensorknoten mit 'Riss-Meter'
  • 2-dimensionale Messung der Spaltbewegung
Unser Beitrag: miniaturisierte Funksensoren
  • Design und Industrialisierung auf Basis funktioneller Modelle (HW)
  • Entwicklung eines Wireless-GPS-Systems (HW)
  • spezialisierte Sensorik und Elektronik in einem robusten Paket
  • niedrige Abtastraten (1-60 Min.)
  • Batteriebetrieb (3 Jahre Lebensdauer)
  • vernetzte Geräte mit drahtloser Datenübertragung
  • Produktion von Kleinserien aller Produktvarianten
  • vom Konzept bis zur ersten Produktionscharge (in nur 6 Monaten)