Fraunhofer IPK

Institut für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik

Lokalisierung & Monitoring

Die Abteilung verfügt über umfangreiches Know-How in den Feldern Lokalisierung, Monitoring und Wirkungsanalyse. Zur Erfassung von quantitativen Kenngrößen verfügt sie über im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte entwickelte Technologien zur Erfassung von Fahrzeugdaten und Immissionen. Sie ermöglicht damit fundierte Wirkungsanalysen im Rahmen von Forschungsprojekten und im industriellen Auftrag.

YellowBox

Ein Beispiel für ein innovatives Monitoring-System ist die am Fraunhofer IPK in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer IPM entwickelte „YellowBox“, ein mobiles Schadstoff-Immissions-Messsystem.

Im Gegensatz zu den bekannten, fest installierten Messcontainern (zum Beispiel dem BLUME-Netz in Berlin), ermöglicht die YellowBox einen ortsflexiblen Einsatz. Ermöglicht wird dies durch die gleichzeitige Erfassung der Position der YellowBox über GPS und zukünftig über das europäische Galileo. Dabei kann die YellowBox mehrere Schadstoffe gleichzeitig detektieren und unterscheiden. Die messbaren Schadstoffe sind

  • flüchtige Kohlenwasserstoffe (HC)
  • Kohlenmonoxid (CO)
  • Stickoxid (NO_2)
  • Ozon (O_3)
  • Ammoniak (NH_3)
  • Feinstaub (PM_1, PM_2.5 und PM_10).

Der modulare Aufbau des Systems erlaubt zudem die Anpassung der Sensorausstattung entsprechend der zu messenden Schadstoffen.

Die Messdaten lassen sich über mobile Anwendungen sowohl graphisch als auch numerisch darstellen. Über eine zentrale Datenbank lassen sich die Verläufe der Schadstoffkonzentrationen der einzelnen Messstellen jederzeit abrufen sowie mit aufgezeichneten Wetterdaten auch eine Quellenanalyse der gemessenen Schadstoffe durchführen.

Durch die Verbindung der erfassten Schadstoffkonzentrationen mit den neuen Lokalisierungstechnologien (Galileo-Positionsdaten) in der YellowBox werden die Messdaten an der entsprechenden Messstelle gerichtsfest verortet. Zusammen mit den zertifizierungsfähig kalibrierten Sensoren lassen sich mit den mobilen Messstationen präventive Maßnahmen zur Immissionsreduzierung durch zertifizierte Messprotokolle absichern. Das Messsystem liefert damit zugängliche Daten direkt während des Messvorgangs mit Orts- und Zeitbezug und lässt so unmittelbar Rückschlüsse auf die Verursachung zu, wodurch Lenkungsmaßnahmen denkbar sind, die einer gefährlichen Konzentrationserhöhung entgegen wirken.

Aufgenommene Messdaten werden online in die zentrale Datenbank transferiert und / oder lokal auf grafische und numerische Weise, beispielsweise auf einem Tablet-Computer visualisiert.

CANlog Box

Im Rahmen des Schaufensterprojekts „E-Abfallentsorgungssysteme“ wird derzeit die CANlog Box, ein System zur Erfassung von CAN-Bus-Daten entwickelt. In heutigen Fahrzeugen befindet sich eine große Anzahl an elektronischen Komponenten, welche untereinander Daten austauschen müssen. Diese Daten sind eine wertvolle Basis für die Evaluation des Fahrzeugbetriebs basierend auf belastbaren, quantitativen Fahrbetriebsdaten.

Die Übertragung der Daten geschieht durch die CANlog Box per GSM zu einem stationären Server. Eine Filterung der Daten wird bereits im Datenlogger vorgenommen, um über das GSM-Netz mit begrenzter Bandbreite und begrenztem Datenvolumen das durchgängige Loggen relevanter CAN-Daten zu ermöglichen. Gleichzeitig werden die Daten zur Sicherung lokal direkt im Logger abgelegt. Softwareseitig besteht hier die Möglichkeit eigene Filter mit leistungsfähigen Regeln für die zu übertragenden Daten bezüglich jeweils des im Logger befindlichen Backup-NAS und desstationären Servers zu definieren, um die Daten bezüglich Menge und Redundanz den Anforderungen entsprechend anpassen zu können. Über die GSM Anbindung ist zudem  ein Online-Monitoring der Fahrzeugdaten möglich. Ferner ermöglicht die GSM-Verbindung die Fernwartung, Softwareupdates, Kontrolle der Loggingfunktion.