Projektidee

Die möglichst genaue Ortung von Objekten in Innenräumen war 2012 eine Forschungs- und Entwicklungsherausforderung, die im Vergleich mit anderen Funktechnologien besonders preiswert mit RFID (Radio Frequency Identifikation) gelöst werden konnte. Durch die zunehmende Verbreitung von RFID-Systemen zeichnete sich ein Bedarf von Ortungslösungen in fast allen industriellen Bereichen ab.

Das Projekt ROSI-3D hat durch Verbindung neuer Ansätze aus HF-Technik und Informatik, sowie ergänzende betriebswirtschaftliche Betrachtungen die Lokalisierung von Objekten in dynamischen Umgebungen aus technischer, wie ökonomischer Perspektive erheblich verbessert.

Vorherige Ansätze einer Lokalisierung waren im Allgemeinen auf RFID-Systeme mit aktiven Transpondern fokussiert, wo jeder Transponder eine eigene Energieversorgung benötigte. Damit konnten in statischen Umgebungen und ohne die allgemeine Berücksichtigung ortsveränderlicher Objekte im Funkfeld Genauigkeiten von unter 1 m erzielt werden. Diese Ansätze ließen eine wesentliche Randbedingung industrieller wie öffentlicher Innenräume unberücksichtigt: Viele Objekte (Menschen, Fahrzeuge, Werkzeuge, Materialien) sind normalerweise in Bewegung und beeinflussen damit ständig entscheidend das Funkfeld. Dadurch sind in der Praxis bis dahin keine zufrieden stellenden Lösungen der Funkortung entstanden, die sich auch ökonomisch betreiben ließen.

Das Forschungsprojekt ROSI-3D nutzte zwei wesentliche Ansätze zur Verbesserung von funkbasierten Ortungslösungen: (1) Ausgehend von der Erfassung realer Bedingungen sollte eine 3D-Modellbasis geschaffen werden, die für unterschiedliche Anwendungsfälle verallgemeinerbar ist. Dabei waren die verschiedenen Bereiche der Funkausbreitung und das Vorhandensein von ortsveränderlichen Objekten im Funkfeld zu berücksichtigen. Der verfolgte Ansatz entsprach der Prognose für Ausbreitungsmodelle im Mobilfunk. (2) Durch den Einsatz einer zeitdynamischen 3D Simulation sollten interferierende Objekte bei der Ortung künftig berücksichtigt, der technische Aufbau einer Infrastruktur optimiert und durch Augmented Reality unterstützt werden. Dieser Ansatz auf der Grundlage von Mehrantennensystemen mit multiplen Objekten im Raum hat auch deswegen eine wesentlich preiswertere Umsetzung erlaubt, weil keine Stromversorgung für eine Vielzahl von Transpondern bzw. Funkendgeräten erforderlich war. Die Anzahl und der optimale Standort der notwendigen Lesegeräte wurde dann mit virtuellen Lasttests veränderlicher Objekte in der Simulation genau ermittelt. Die 3D-Simulation ging damit weit über die bei anderen Funktechnologien genutzten Sitesurveys hinaus, die auf statische Umgebungen abgestimmt waren.

Die Evaluation der Modelle und des Simulationssystems erfolgte in verschiedenen Feldversuchen gemeinsam mit den Praxispartnern in unterschiedlichen Umgebungen und Frequenzbändern im Rahmen dieses Projektes. Für den praktischen Einsatz der Ortung wurden Szenarien in Montagehallen, im Bergbau oder im Veranstaltungs-/Messebereich genutzt.

Verbundpartner*innen

- Centiveo GmbH Magdeburg

- metraTec GmbH Magdeburg

Fördermittelgebende

- Bundesministerium für Bildung und Forschung Programm profUnt