Smart Home & Living Mikrosystem- und Informationstechnik als Basis für Smart Home und Living

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1 Smart Home & Living Mikrosystem- und Informationstechnik als Basis für Smart Home und Living HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 1

2 HSG-IMIT Institut für Mikro- und Informationstechnik der Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.v. (HSG-IMIT) Forschungs- und Technologiethemen: Gründung: 1988 Siliziumbasierte Reinraumtechnik Standorte: Villingen-Schwenningen & Sensoren undfreiburg Sensorsysteme Mikrofluidik 110 Mitarbeiter (2013) Mitarbeiter: Lab-on-a-Chipca 13 Millionen (2013) Budget: Prof. Dr. H. Reinecke, Prof. Dr. R. Zengerle, Prof. Dr. Y. Manoli HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 2

3 HSG-IMIT Bereich Sensoren & Systeme Mobile Apps Embedded Electronics Wireless Energy Harvesting MEMS Sensoren HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 3

4 Smart Home & Living Vernetzung und Intelligenz HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 4

5 Smart Home & Living Die Grundbausteine Entscheidung Informationsanalyse Planung Reaktion Kommunikation Kommunikation Datenverarbeitung Informationsgewinnung Steuerung Sensorik Datensammlung Aktorik HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 5

6 Smart Home & Living Vereinigung verschiedener Kompetenzen Informatik Psychologie Informationsanalyse Entscheidung Medizin Mathematik Betriebswirtschaft Planung Reaktion Kommunikation Datenverarbeitung Informationsgewinnung Kommunikationstechnik HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 6 Kommunikation Elektrotechnik Informationstechnik Steuerung Materialwissenschaften Maschinenbau Sensorik Naturwissenschaften Aktorik Mikrosystemtechnik Datensammlung Medizintechnik

7 Smart Home & Living Verbands- und Cluster-Mitgliedschaften Entscheidung Informationsanalyse Planung Reaktion Kommunikation Kommunikation Datenverarbeitung Informationsgewinnung Steuerung Sensorik Datensammlung Aktorik HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 7

8 Projektbeispiel HELP Parkinson Medikamentendosierung Kompetenz in Medizin & Gesundheitswesen Pharmakologie Telekommunikation & Mobilfunknetze Medikamentendosiersysteme HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 8

9 Projektbeispiel HELP Parkinson Medikamentendosierung Clinic HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 9

10 Projektbeispiel SensPark Überwachung von Parkinsonerkrankten in ihrer häuslichen Umgebung Langzeit Überwachung Optimierung der Medikation Datenauswertung und Interpretation Am Köper Integriert in Alltagsgegenstände Sensorknoten HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 10

11 Projektbeispiele Sensorik und Energie im Schuh Energy Harvester im Schuh Energiegewinnung aus der Laufbewegung Sensorik und Kommunikation an Smartphone Indoor Lokalisierung Intelligenete Sensorfusion ZUPT-Algorithmus App-Integration Selbstschließender Schuh Unterstützung für Bewegungseingeschränkte Personen Intelligenter Schließmechanismus Energy-Harvesting und induktives Laden Multidimensionale Sensoreinheit Beschleunigung, Orientierung, Magnetfeld Energieeffizienz Inertiale Messeinheit HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 11

12 HSG 4S Strategie Smart Sensors Systems Solutions HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 12

13 HSG 4S verbindet MST und ICT Micro Industry, Production Information & Systems Technology Medical Smart Home/Living AAL (Ambient Assisted Living) Communication Technology Cross Domain: Security Interfaces Data Models Brückenbauer zwischen MST und ICT HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 13

14 HSG 4S Smart Sensor Model Kommunikation Speicher Datenverarbeitung Energie Signalverarbeitung S1 Sn Größe, Robustheit mm, cm, dm Integrationslevel Platine, ASIC, AVT Laufzeit, Energiebedarf Stunden, Tage, Monate Auswahlkriterien Sensortypen Bewegung, Flüsse, Übertragung Reichweite Bandbreite Verfügbarkeit Verarbeitungslogik Datenfusion und aggregation Datenprotokollierung / -Logging HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 14

15 Energie Lösungen zum Bau smarter Sensoren Wireline / Wireless (multiple standards) Micro Electronics Mixed Signal ASICs Kommunikation Data Speicher Daten Verarbeitung Energy Harvester Sensor Readout Low Power / Low Voltage Delta-Sigma Technology Signalverarbeitung S1 Sn Tailored Sensors HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 15

16 Fazit Sensorik und Mikrosystemtechnik als Basis für Smart-X Daten und Informationen als Basis Interdisziplinäre Zusammenarbeit Von der Hardware bis zum Geschäftsmodell Standardisierung und Modularisierung Erleichterung der Kommunikation und Integration Gemeinsame Kommunikationsinfrastruktur Die Tür ins Internet und zu den Diensten Wer übernimmt diese Rolle? Neue Geschäftsmodelle basierend auf vernetzten Informationen Generierung von Mehrwerten für den Endnutzer HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 16

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Dr.-Ing. Christoph Rathfelder R&D Sensors & Systems HSG-IMIT Wilhelm-Schickard-Str Villingen-Schwenningen HSG-IMIT Dr. Christoph Rathfelder - Smart Home & Living 17

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