Auf unserer Ausstellungsfläche präsentiert der Software-Cluster gemeinsam mit seinen deutschen und ausländischen Partnern die Ergebnisse anhand eines gemeinsam entwickelten Demonstrators aus dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten SCIKE-Projekt, welches der Internationalisierung des deutschen Software-Clusters dient.  Dort stellen wir Ihnen eine Predictive Maintenance-Lösung vor. Die Lösung bietet eine vorausschauende Wartung von Maschinen durch intelligente Sensorik und Maschinenverhaltensanalyse, die Techniker in Echtzeit wichtige Informationen zur effektiven Wartung liefert.

Die Techniker erhalten genaue und klare Anweisungen für die Wartung, die Echtzeit-Zustandskontrolle von Maschinen und Komponenten sowie erweiterte virtuelle Informationen (3D + Metadaten + technischer Support) während der Reparatur- und Betriebsarbeiten auf einem mobilen Gerät. Die deutsch-singapurischen Projektpartner testen die Predictive Maintenance-Lösung in zwei Anwendungsbereichen:

In der Produktion: Die zuständigen Techniker und Entscheidungsträger erhalten eine Benachrichtigung, z.B. auf ihrem Smartphone oder Tablet. So können sie schnellstmöglich reagieren und die notwendigen Schritte koordinieren.

In der Ausbildung: Mit Hilfe entwickelter mobiler Assistenzsysteme können angehende Techniker oder externe Mitarbeiter die Arbeitsprozesse erlernen und sich auf zukünftige Aufgaben vorbereiten.

Der Demonstrator des „SCIKE-Singapur“ Projekts wurde bereits erfolgreich auf der Industrial Transformation Asia-Pacific 2018 – der ersten Hannover Messe in Singapur – einem größeren Publikum vorgestellt.

Weitere Informationen und Eindrücke zum laufenden Projekt „SCIKE-Singapur“ und der Präsentation auf der Hannover Messe 2018 in Singapur erhalten Sie in unserem Video.

Der Software-Cluster zeigte intelligente Lösungen für die Steuerung und Optimierung des Energieverbrauchs sowie zur Wartung von Maschinen, die im Rahmen des Internationalisierungsprojekts SCIKE entstanden sind.

Das „SCIKE Singapur“ Projektkonsortium stellte der Öffentlichkeit eine Food and Beverage-Lösung im Bereich Industrie 4.0 vor. Dabei handelt es sich um die möglichst intelligente, vorausschauende Wartung von Maschinen, welche durch das Erheben und Analysieren von Daten aus unterschiedlichen Quellen ermöglicht wird. Die entwickelte Plattform kann auch zur Aus- und Weiterbildung von Fachpersonal verwendet werden, welches zur Bedienung der Maschinen nötig ist. So werden alle Abläufe möglichst effizient gestaltet und Ausfallzeiten von Maschinen können verhindert oder zumindest minimiert werden.

Das „SCIKE-Bahia“ Konsortium stellte hingegen eine Energiemanagement-Lösung  für Brasilien vor. Bei der gemeinsam entwickelten Energy Data Platform geht es darum, die Energiegewinnung, -logistik und -nutzung möglichst intelligent aufeinander abzustimmen. Mithilfe von im Projekt entwickelten Sensoren werden im laufenden FuE-Projekt Daten brasilianischer Einrichtungen erhoben und ausgewertet, wodurch zum Beispiel der Energieverbrauch von Klimaanlagen der Institutionen ermittelt und gesteuert werden kann.

Unser Auftritt auf dem Digital FUTUREcongress war ein Erfolg. Wir konnten unsere Projektergebnisse präsentieren und wertvolle Kontakte knüpfen.

Über das Projekt

SCIKE steht für Software-Cluster-Internationalisierungsstrategie zur Komplettierung von Kernkompetenzen für Zukunftsthemen der Unternehmenssoftwarebranche. SCIKE ist ein im Rahmen des BMBF-Programms „Internationalisierung von Spitzenclustern, Zukunftsprojekten und vergleichbaren Netzwerken“ gefördertes Projekt, welches der Zusammenarbeit zwischen deutschen Clustern und internationalen Partnern im Bereich Forschung und Entwicklung dient. Im Zuge dieser Internationalisierungsstrategie des Software-Clusters wurden die Demonstratoren entwickelt, die auf dem Digital FUTUREcongress in Frankfurt vorgestellt werden. Die beteiligten Partner im Projekt sind Fraunhofer IGD, Fraunhofer IESE, CAS Software AG, Intelligent Views, Invenio, Software AG, TU Darmstadt, Fraunhofer ITWM, Vsonix, STI e.V. und EUROSEC.

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Darmstadt, 21. November 2017. Die Athene-Preise für Gute Lehre der Carlo und Karin Giersch-Stiftung an der TU Darmstadt in Höhe von insgesamt 40.000 Euro und der mit 6.000 Euro dotierte E-Teaching Award sind gestern an TU-Angehörige verliehen worden, die sich um eine ausgezeichnete Lehre verdient machen. Die Preisverleihung bildet traditionell den feierlichen Abschluss des Tags der Lehre an der TU Darmstadt.

Der mit 2.000 Euro dotierte Fachbereichs-Preis für gute Lehre am Fachbereich Informatik ging an unsere ehemalige Studienberaterin und Studienkoordinatorin Dr. Ulrike Brandt, die seit April im Ruhestand ist, sowie an unseren Studienberater und Auslandsbeauftragten Tim Neubacher für die hervorragende Betreuung im Rahmen der Fachstudienberatung.

Professor Dr. Karsten Weihe, Leiter des Fachgebiets Algorithmik und Masterstudent Thomas Lüdecke erhielten den E-Teaching Award für Ihre Online-Plattform „Nabla“. Hier können Studierende aufgrund einer automatisierten Aufgabengenerierung beliebig oft bestimmte Aufgabentypen bearbeiten und so zum Beispiel ihr Grundverständnis zu Algorithmen testen und festigen.

Der Fachbereich Informatik gratuliert den diesjährigen Preisträgerinnen und Preisträgern!

Den vollständigen Artikel mit allen Preisträgerinnen und Preisträgern finden Sie hier.

sip/jb

Herausragende Leistungen von Studierenden hat die TU in einer Feierstunde öffentlich gewürdigt: Das Präsidium der TU hat gemeinsam mit den Preisstiftern Datenlotsen GmbH, Dreßler Bau GmbH, Liebig-Gruppe, CEOS GmbH und Deutscher Akademischer Austauschdienst sehr gute Bachelor- und Masterarbeiten ausgezeichnet. 

Der mit je 2500 Euro dotierte Datenlotsen-Preis wurde an vier Studierende der TU Darmstadt verliehen, unter den Preisträgern befinden sich zwei Studierende des Fachbereichs Informatik:

Masterarbeit von Hany Abdulsamad, Fachgebiet Intelligente Autonome Systeme (IAS)
„Stochastisch optimale Regelung mit linearisierten Modellen“

Trajektorien-orientiertes Reinforcement Learning beschäftigt sich mit der iterativen Verbesserung einer Steuerungsstrategie, basierend auf lokalen Approximationen der Dynamik und Gütefunktion eines hochkomplexen Systems.

Die Stabilität dieser Lernverfahren hängt sehr stark von der Gültigkeit dieser Approximationen ab. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine neue Regularisierung für die Entwicklung der Steuerungsstrategie untersucht, die den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden State-Action-Verteilungen begrenzt und damit die Gültigkeit der Approximationen sicherstellt. Diese Regularisierung hat die Form einer neuen Beschränkung des allgemeinen Optimierungsproblems und wird durch eine Divergenz aus der Informationstheorie quantifiziert. Desweiteren wird eine zusätzliche Entropie-Unterschranke vorgeschlagen, um eine frühzeitige und suboptimale Konvergenz des Lernverfahrens zu verhindern und das Explorationspotential der Strategie aufrechterhalten und kontrollieren zu können. Zur experimentellen Validierung werden simulierte hochdynamische und nichtlineare Systeme untersucht. Die Ergebnisse zeigen im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung sowohl bezüglich der Qualität der gelernten Strategie als auch bezüglich der Effizienz des Verfahrens.

Bachelorarbeit von Karim Barth, Fachgebiet Simulation, Systemoptimierung und Robotik (SIM)
„Entwicklung einer Benutzerschnittstelle für teilautonome Inspektion mit mobilen Robotern in schwierigen Umgebungen“

Die Arbeit eines Operators auf Öl- und Gasplattformen ist mit lebensgefährlichen Risiken verbunden.

Die ARGOS-Challenge greift dieses Problem auf und strebt eine Lösung unter Einsatz von mobilen Robotern an, welche die Arbeit der menschlichen Mitarbeiter auf den Plattformen übernehmen sollen. Aktuelle Robotersysteme verfügen über hohe autonome Fähigkeiten, allerdings ist für die Integration in bestehende Arbeitsstrukturen eine Interaktion des Menschen mit dem Roboter nötig. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer für die ARGOS-Challenge maßgeschneiderten Benutzerschnittstelle für mobile Inspektionsroboter. Bestehende Systeme sind speziell für Robotikexperten konzipiert. Für Domänenexperten wie Operatoren der Öl- und Gasindustrie sind diese meist verwirrend und ohne spezielle Ausbildung nicht bedienbar. Die hier eingeführte Supervision-Nutzerschnittstelle nutzt ein einfaches, reduziertes Design. Die Interaktionsmethoden orientieren sich an Videospielen. Ein Modell für Operationsmodi wird eingeführt, welches aus der Arbeitswelt abgeleitet ist. Die Nutzerfreundlichkeit der Benutzerschnittstelle wird in einer Evaluation nachgewiesen. Ein Roboter wird erfolgreich durch ein komplexes Szenario navigiert, insbesondere durch Probanden ohne Expertise in der Robotik.

Der Fachbereich Informatik gratuliert Hany Abdulsamad und Karim Barth herzlich zu Ihrer Auszeichnung!

Den vollständigen Artikel mit allen Preisträgerinnen und Preisträgern von „Ausgezeichnet!“ finden Sie hier. 

sip/cst/jb

Der hessische Wissenschaftsminister Boris Rhein hat am 9. November 2017 die Preisträgerinnen und Preisträger des diesjährigen Hessischen Ideenwettbewerbs „Hessen Ideen“ ausgezeichnet. Zu den Siegern gehören, wie das Ministerium mitteilt, zwei Teams der TU Darmstadt, darunter das Team um Informatiker des Fachgebiets Eingebettete Systeme und ihre Anwendungen (kurz ESA; Leitung: Prof. Dr. Andreas Koch). Sie erhielten für Ihr Projekt „F-Technologies“ den mit 3.500 Euro dotierten zweiten Preis.

„F-Technologies“ entwickelt hoch performante Anwendungen im Datencenter und in der Cloud auf der Basis von effizienten Beschleunigern wie Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs), welche eine höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit und eine höhere Energieeffizienz der Rechenprozesse ermöglichen. Die neu entwickelten technologischen Lösungen des Teams aus der TU Darmstadt adressieren die technologische Infrastruktur der Digitalisierung. Sie sollen in der Big-Data-Ära zukünftig eingesetzt werden, um rasant steigenden Datenmengen verknüpft mit nie dagewesenen Rechenanforderungen zu bewältigen. Besonders überzeugt hat die Jury der Beitrag der Forschung zur Entwicklung von Spitzentechnologie.

Das zweite Team der TU Darmstadt gewann mit seinem Projekt „Floating Office“ den Publikumspreis.

Der Wettbewerb für Hochschulgründungsideen „Hessen Ideen“ wurde in diesem Jahr zum zweiten Mal durchgeführt. Er richtet sich an gründungsaffine Hochschulangehörige, die mit ihrer Idee für ein Unternehmen noch am Anfang stehen.

HMWK / bjb / jb

Prof. Matthias Hollick, Matthias Schulz und Daniel Wegemer vom Fachgebiet Secure Mobile Networking Group (SEEMO) des Fachbereichs Informatik an der TU Darmstadt wurden beim ACM WiNTECH Workshop 2017 für ihre Einreichung „Nexmon: Build Your Own Wi-Fi Testbeds With Low-Level MAC and PHY-Access Using Firmware Patches on Off€-the-Shelf Mobile Devices“ mit dem Best Paper Award ausgezeichnet.

http://mssn.cs.purdue.edu/wintech2017/ACM WiNTECH 2017 fand am 20. Oktober 2017 in Snowbird, Utah, USA statt. Das Paper ist über die ACM digital library abrufbar. Die Vorstellung des Papers auf dem ACM WiNTECH Workshop ist auf Youtube eingestellt.

Abstract:

The most widespread Wi-Fi enabled devices are smartphones. They are mobile, close to people and available in large quantities, which makes them perfect candidates for real-world wireless testbeds. Unfortunately, most smartphones contain closed-source FullMAC Wi-Fi chips that hinder the modification of lower-layer Wi-Fi mechanisms and the implementation of new algorithms. To enable researchers‘ access to lower-layer frame processing and advanced physical-layer functionalities on Broadcom Wi-Fi chips, we developed the Nexmon firmware patching framework. It allows users to create firmware modifications for embedded ARM processors using C code and to change the behavior of Broadcom’s real-time processor using Assembly. Currently, our framework supports five Broadcom chips available in smartphones and Raspberry Pis. Our example patches enable monitor mode, frame injection, handling of ioctls, ucode compression and flashpatches. In a simple ping offloading example, we demonstrate how handling pings in firmware reduces power consumption by up to 165 mW and is nine times faster than in the kernel on a Nexus 5. Using Nexmon, researchers can unleash the full capabilities of off-the-shelf Wi-Fi devices.

Quelle: CRISP / CYSEC

Stromausfall, Hackerangriff, Naturkatastrophe – unser Mobilfunknetzwerk ist verwundbar und kann schnell zusammenbrechen. Doch gerade für in Not geratene Menschen ist es am wichtigsten, Hilfe anzufordern, Informationen zu recherchieren und Kontakt zu Angehörigen aufzunehmen – am besten über das Smartphone. Das ist ein Ergebnis einer großangelegten Feldübung des Verbundforschungsprojekts smarter mit über 125 Probanden. Wie im Krisen- und Katastrophenfall ohne Mobilfunknetz trotzdem mit dem Smartphone kommuniziert werden kann, hat das smarter-Projekt untersucht.

Das Mobilfunknetz bricht zusammen: Ein Fall für smarter

Seit März 2015 forschen das Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe (BBK), die Technische Universität Darmstadt und die Universität Kassel gemeinsam in dem Projekt. smarter hat eine Lösung zur ad-hoc-Notfall-Kommunikation über Smartphones erarbeitet. Über die eigens entwickelte App wird dafür eine direkte Verbindung von Smartphone zu Smartphone (ad-hoc-Netzwerk) hergestellt, über die Informationen weitergegeben werden können, ohne dass eine zentrale Infrastruktur wie das Mobilfunknetz dafür nötig ist. Dabei untersuchten die Forschungspartner unterschiedliche Bereiche – von der technischen Machbarkeit über die rechtlichen Rahmenbedingungen bis zum Verhalten und den Bedürfnissen der Menschen in Krisen und Katastrophen.

Von der Theorie in die Praxis: smarter-App erfolgreich getestet

Die Technik wurde im September 2017 erstmals im Rahmen einer Feldübung erprobt. Auf einem Militärübungsplatz bei Paderborn wurde für 125 Probanden ein Krisenszenario simuliert: Ein starkes Unwetter und ein lang anhaltender Stromausfall legten das Mobilfunknetzwerk lahm. Über die smarter-App auf dem Smartphone konnten die Probanden dennoch Kontakt zu Angehörigen aufnehmen, Lebenszeichen verschicken und einen Hilferuf aussenden. Ebenso war es möglich, Ressourcen wie beispielsweise Essen, Decken oder Streichhölzer zu tauschen und Verhaltenshinweise zu erhalten.

Durch weitere fiktive Bedrohungslagen mussten die Probanden die App unter Stress auf ihre Stärken und Schwächen testen. Die zentrale technische Frage war, ob auf dem weitläufigen Terrain in dem ad-hoc-Netzwerk Daten zwischen entfernten Kommunikationsinseln zuverlässig ausgetauscht werden können. Die Feldübung ermöglichte es den Forschern, wichtige Daten unter realistischen Bedingungen zu erheben und auszuwerten. Erste Ergebnisse der einzelnen Forschungspartner wurden nun in Darmstadt vorgestellt.

Wichtige Funktionen für den Notfall

Das BBK beleuchtet im smarter-Projekt das Bevölkerungsverhalten in Krisen und Katastrophen. Es untersuchte während der Feldübung wie die Teilnehmer die App nutzten und welche Funktionen sie dabei für sehr wichtig hielten. Die bisherige Auswertung der Daten zeigt, dass es für die Probanden am wichtigsten war, Nachrichten auszutauschen, Hilfe zu rufen und Informationen zu erhalten.

Mehrheit von smarter-App überzeugt

Durch die Arbeit der TU Darmstadt und dem Fachgebiet Sichere Mobile Netze (SEEMOO) am Fachbereich Informatik sowie des Hessischen Telemedia Technologie Kompetenz Center e. V. (httc) ist der Grundstein gelegt, dass die smarter-App erfolgreich auf gängigen Smartphones verwendet werden kann. Die Probanden schätzten die Benutzeroberfläche und die Menüführung der App als benutzerfreundlich ein. Auch der Datenschutz spielte bei der Entwicklung der App eine zentrale Rolle, womit sich die Projektgruppe provet der Universität Kassel auseinandersetzte. An der TU Darmstadt wurde ebenfalls für die nötige IT-Sicherheit der App gesorgt, denn die Verschlüsselung der kommunizierten Inhalte in der smarter-App war für die Probanden ein wichtiges Thema. 80 Prozent möchten, dass Missbrauch mit ihren Daten ausgeschlossen wird.

Rund 70 Prozent der Probanden gaben nach der Feldübung an, die smarter-App für Notfälle auf ihr Handy laden zu wollen. Das Forschungsprojekt smarter unterstreicht: In der Bevölkerung gibt es ein hohes Interesse daran, sich mit dem Thema Hilfe und Selbsthilfe auseinanderzusetzen und für den Katastrophenfall gewappnet zu sein. Die gewonnenen Ergebnisse der Feldübung bestätigen Erkenntnisse der internationalen Katastrophenforschung zu den Bedürfnissen der Bevölkerung in Katastrophenlagen. Die abschließenden Ergebnisse werden am 30. Januar 2018 auf der in Berlin stattfindenden Abschlussveranstaltung des Projektes vorgestellt.

Quelle: smarter-projekt.de

• RTL Hessen: Neue App aus Darmstadt: Handybenutzung trotz Netzausfall, 20.10.2017

• SPIEGEL Online: Forscher entwickeln Katastrophen-App, 22.10.2017

• ECHO Online: Pilotprojekt an der TU Darmstadt – Das Smartphone auch ohne Netz als Notfallhelfer, 21.10.2017