Mehrdimensionale Lokalisierung von Gütern mittels eines INTELLIgenten READers unter der Nutzung von hochaktuellen Umgebungs- und Prozessmodellen (INTELLIREAD)

• Antragsteller: Professor Dr. Erwin Biebl; Professor Dr. Bernd Brügge; Professor Dr.-Ing. Willibald A. Günthner
• Fachliche Zuordnung: Konstruktion, Maschinenelemente, Produktentwicklung ; Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik ; Produktionsautomatisierung und Montagetechnik ; Produktionssystematik, Betriebswissenschaften, Qualitätsmanagement und Fabrikplanung ; Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 260988355

Das angestrebte Forschungsvorhaben setzt auf die Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt zur mehrdimensionalen Lokalisierung von Gütern mittels eines INTELLIgenten READers unter der Nutzung von aktuellen Umgebungs- und Prozessmodellen (INTELLIREAD) auf. Im Forschungsprojekt INTELLIREAD wird ein Readersystem entwickelt, das passive UHF RFID Transponder im Lesefeld lokalisiert. Dabei werden die Ergebnisse zusätzlich durch die Anwendung von Methoden der künstlichen Intelligenz und die Nutzung von Vorkenntnissen zur Einsatzumgebung nicht nur weiter verbessert, sondern auch in Bezug auf deren Bedeutung für den ablaufenden Prozess ausgewertet. Das entstehende Readersystem erlaubt somit die Erkennung von einzelnen Prozessschritten. Als Ausgangslage für die Entwicklung der Teilkomponenten des Readersystems werden Anforderungen aus Referenzszenarien abgeleitet. Zusätzlich wird der Aspekt der Wandelbarkeit betrachtet, welcher einen einfachen Wechsel zwischen verschiedenen Einsatzszenarien adressiert. Die Wandelbarkeit stellt eine der Haupteigenschaften künftiger Systeme dar, die dem Leitmotiv der Industrie 4.0 folgen [Aca-12]. Nach der Festlegung einer Softwarearchitektur werden die Teilsysteme für das intelligente Readersystem erarbeitet. Für die Lokalisierung der Transponder entsteht ein Hardwaresystem, das durch den Einsatz von Antennenarrays können Winkelschätzverfahren angewendet werden. Zusätzlich werden Signalverarbeitungs- und Signalauswertungsmethoden eingesetzt, welche den Einfluss der realen logistischen Einsatzumgebung berücksichtigen und stabile genaue Lokalisierungsergebnisse zulassen. Die gelieferten Positionsdaten werden anhand sogenannter Fingerprint-Methoden weiter verbessert. Die weiteren Ansätze zur Nutzung künstlicher Intelligenz für eine Filterung von Ergebnissen und zur Erkennung der zugrunde liegenden Prozesse bedürfen der Auswertung vorhandener Vorkenntnisse zum Einsatzort und den Prozessen. Hierzu werden geeignete Datenquellen ausfindig gemacht und das Wissen zu den räumlichen und prozesstechnischen Zusammenhängen abgebildet. Zur Abfrage der Informationen wird ein entsprechendes Konzept ausgearbeitet, das es dem Readersystem ermöglicht auf Basis von elementaren Bewegungsmustern und der Kenntnis zum räumlichen Aufbau die zugehörigen Prozessschritte zu erfragen, welche ebenso in einem Modell hinterlegt werden. Durch die Fortsetzung der Forschungsarbeiten soll aus den Lösungen für die einzelnen Bereiche ein Demonstrator für das Gesamtsystem entwickelt werden, der eine Evaluierung der Praxistauglichkeit anhand der entwickelten Referenzszenarien zulässt. Der Fokus liegt dabei darauf zu zeigen, dass mittels der zuvor entwickelten Konzepte ein RFID Lokalisierungssystem aufgebaut werden kann, das auch unter realistischen Bedingungen genau, stabil und in ausreichender Wiederholrate lokalisiert und daraufhin die Vorgänge in der Einsazumgebung erkennt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen