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Mehr Sicherheit für die Feuerwehr und weniger Staus

Das Forschungsprojekt "Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung" erhält eine Förderung von knapp einer Million Euro und setzt einen großen Versuchsaufbau um

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Die Technik, die im Auto nötig ist, um Sensordaten zu sammeln und das Ergebnis der Verkehrsanalyse anzuzeigen, hat das Projektteam um Leiter Daniel Kriesten bereits entwickelt. Jetzt muss sie sich im großen Test beweisen. Foto: Professur Schaltkreis- und Systementwurf

Polizei, Technisches Hilfswerk (THW) und Feuerwehr kommen häufig in unzugängliches und schwer überschaubares Terrain. Die Einsatzleiter müssen sich in kürzester Zeit einen Überblick über die Situation verschaffen, um das weitere Vorgehen zu bestimmen. Häufig hängt von ihren Entscheidungen die Sicherheit der Rettungskräfte ab. Technische Systeme, die mit Unterstützung von Robotern und Zeppelinen Daten gewinnen, verarbeiten, filtern und darstellen, sollen zukünftig helfen, die verfügbaren Informationen besser wahrzunehmen und einzuschätzen. Nachwuchsforscher der Professur Schaltkreis- und Systementwurf der TU Chemnitz arbeiten im Projekt "Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung" an einer Einheit zur Speicherung und Verarbeitung von Sensordaten, mit deren Hilfe auch ein Informationssystem für Rettungskräfte verwirklicht werden könnte.

Für die Einrichtung eines großen Versuchsaufbaus erhält das Projektteam nun eine Förderung von etwa einer Millionen Euro durch die Initiative "InnoProfile" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. Entstehen wird das so genannte "TU Chemnitz Communication Testbed". Ein Testbed ist ein Versuchsaufbau in großem Maßstab, an dem bereits erlangte theoretische Erkenntnisse in der Praxis getestet werden. Grundsätzlich besteht das System aus zahlreichen Sensoren, die Daten aufnehmen, und aus Computern, die diese auswerten und grafisch darstellen sowie die teils mobilen Sensoren steuern. Zwei Szenarien sollen in Kooperation mit den Professuren Prozessautomatisierung, Nachrichtentechnik und Technische Informatik am Versuchsaufbau der TU Chemnitz umgesetzt werden: ein Rettungs- und ein Verkehrsszenario.

Für das Rettungsszenario wird der Versuchsaufbau mit mobilen Robotern und einem Luftschiff ausgestattet. Große Datenmengen stellen beispielsweise Druck- und Temperatursensoren, aber auch Kameras und Laserscanner bereit. Aufgabe ist es, Rettungskräfte, Einsatzfahrzeuge und den Zeppelin zur Luftüberwachung optimal zu koordinieren. Die Rettungskräfte - Menschen und Roboter - sind in einem wenig bekannten Gebiet verteilt. Sie nehmen neue Daten auf und leiten sie über Funk an die Einsatzfahrzeuge, wo sie mit bereits bekannten Daten, wie Karten und Bauplänen, kombiniert werden. Dadurch kann der Einsatzleiter die Lage besser beurteilen. "Wichtig dabei ist die genaue Position der Rettungseinheiten. Deshalb liegt der Schwerpunkt unserer Forschungsarbeiten auf der Lokalisierung und sicheren Übermittlung der Daten", erläutert Projektleiter Daniel Kriesten. Besonders die industriellen Partner des Forschungsprojekts sehen für den Informationsaustausch mit Hilfe zentraler Sensorplattformen ein wachsendes Marktpotential. Die volle Leistungsfähigkeit des Systems soll den Endanwendern - Feuerwehr, THW und Polizei - mit Hilfe des zukünftigen Versuchsaufbaus unter möglichst realen Bedingungen demonstriert werden.

Das Verkehrsszenario untersucht die Kommunikation von Fahrzeugen mit ihrer Umwelt. Es soll Lösungen finden, wie ein weiter steigendes Verkehrsaufkommen so koordiniert werden kann, dass ein Verkehrskollaps verhindert wird. Das ist nur möglich, wenn die Abläufe im Straßenverkehr effizienter gestaltet werden. Ein Lösungsansatz ist es, Fahrzeuge mit einer On-Board Unit auszustatten, die Daten sammelt und drahtlos an Basisstationen am Straßenrand weitergibt. Diese Basisstationen sind in Notrufsäulen untergebracht. Sie werten die Daten aus und senden sie an eine Zentrale weiter. Hier erfolgt die großflächige Bewertung der Verkehrslage. Daraus abgeleitete Informationen, wie die Richtgeschwindigkeit, und Zusatzinfos, beispielsweise Wetter oder Straßenzustand, werden dann über die Basisstationen am Straßenrand zurück an die Fahrzeuge geliefert. Im Versuchsaufbau der TU-Forscher werden dafür Sensor- und Evaluationsplattformen genutzt, die von einem großen Automobilhersteller exklusiv für die Erprobung unter Laborbedingungen freigegeben sind.

Neben diesen beiden Szenarien wird der Versuchsaufbau auch anderen Forschergruppen zur Verfügung gestellt, die Zeiten für eigene Tests beantragen können. Ein breites Einsatzspektrum soll durch den Einsatz einer Funktechnologie mit einer Reichweite von 60 Metern in Gebäuden und 500 Metern im Freien gesichert werden.

Stichwort: Projekt "Generalisierte Plattform zur Sensordatenverarbeitung" (GPSV)

Das GPSV-Projekt läuft seit April 2006 unter Leitung von Prof. Dr. Ulrich Heinkel an der Professur Schaltkreis- und Systementwurf der TU Chemnitz. Sieben Wissenschaftler arbeiten an der Entwicklung einer Plattform zur Speicherung und Verarbeitung von Sensordaten und an Lösungen, um Sensoren über standardisierte Schnittstellen an die Einheit anzuschließen. Das Projekt wird durch die Initiative "InnoProfile" des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert. Im ersten Projektjahr zeigte sich bereits das große Interesse an einer zentralen Plattform auf Seiten der beteiligten Unternehmen, der Industrie und anderer Forschungsprojekte. Im Mittelpunkt standen die drahtlose Sensoranbindung, sowohl in Gebäuden als auch im Freien, die genaue Lokalisierung mobiler Sensorknoten und der schnelle Datenaustausch auch über große Distanzen. Weitere Ansprüche sind Robustheit, geringer Energiebedarf, hohe Rechenleistung und die Möglichkeit zur Vernetzung mehrerer zentraler Plattformen. Es stellte sich im ersten Projektjahr jedoch auch heraus, dass nur ein erfolgreicher Einsatz in realitätsnahen Szenarien und die anschauliche Darstellung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse Interessenten und potentielle Kunden von der Qualität des Ansatzes überzeugen können. Hierzu wird nun das "TU Chemnitz Communication Testbed" aufgebaut.

Das Projekt GPSV im Internet: http://www.sse-gps.tu-chemnitz.de/innoweb/

Weitere Informationen erteilen Daniel Kriesten, Professur Schaltkreis- und Systementwurf, Telefon (03 71) 5 31 - 3 30 58, E-Mail daniel.kriesten@etit.tu-chemnitz.de und Marko Rößler, Telefon (03 71) 5 31 - 3 35 90, E-Mail marko.roessler@etit.tu-chemnitz.de.

Katharina Thehos
17.07.2007

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