Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB. aktuelle Forschungsarbeiten des Fraunhofer IOSB

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1 Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB aktuelle Forschungsarbeiten des Fraunhofer IOSB Leiter der Abteilung Informationsmanagement und Leittechnik Stellv. Sprecher Geschäftsfeld Energie, Wasser und Umwelt Ettlingen Karlsruhe Ilmenau Lemgo Fraunhofer IOSB Folie 1

2 Standorte des IOSB Lemgo Standort Ettlingen Leitung: Prof. Dr. Maurus Tacke (geschäftsführend) Standort Karlsruhe Leitung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Beyerer Betriebshaushalt ,5 Mio Stammpersonal 380 Davon Wissenschaftler und 287 Ingenieure Wissenschaftliche Hilfskräfte 130 Ilmenau Das IOSB ist mit dem Karlsruher Institut für Technologie KIT eng verbunden Fakultät für Informatik, Institut für Anthropomatik, Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme IES Beijing Fraunhofer IOSB Folie 2

3 Geschäftsfelder des IOSB Relevanz für Beteiligung der Abteilung Informationsmanagement und Leittechnk Daimler AG Automatisierung Energie, Wasser und Umwelt Inspektion und Sichtprüfung Verteidigung Zivile Sicherheit Fraunhofer IOSB Folie 3

4 Leistungsspektrum IOSB Physik Nachrichtentechnik Mechatronik Mathematik Informatik Systemtechnik Anthropomatik Prä-Sensorik, phys. Wechselwirkung Objekt Träger 3D-Bilderfassung Tarn- und Täuschverfahren Sensorik Multisensorik: optisch, multispektral, nichtoptisch Optronik Laser Bild- und Videoverarbeitung: Filterung, Verbesserung, Restauration, Mosaikierung, Segmentierung, Veredelung Bild- und Videoauswertung: Objekterkennung, -klassifizierung, -verfolgung, Merkmalsextraktion Sensordatenfusion Echtzeitverfahren Mobile Sensorträger: Land, Wasser, Luft Mustererkennung Softwareengineering Webtechnologien Bewertung Sensoreinsatzplanung Maschinelles Lernen Netzwerke IT-Sicherheit Softwarearchitekturen, SOA, Agenten Automatisches Schließen, Inferenz, KI, optimale Entscheidungen Interoperabilität Wissensrepräsentation, Ontologien Mensch-Maschine- Interaktion Smart-Display- Umgebungen, Multidisplaysysteme Leitstände, Leitsysteme, Lagezentren Propagation von Unsicherheiten Geoinformatik Fusion heterogener Informationen Ettlingen Karlsruhe Subsymbolik ////////// Symbolik Fraunhofer IOSB 4

5 Grundarchitektur (Umwelt)-Informationssysteme (UIS) Anfrage Anwender- Schnittstelle Technische Schnittstelle (georeferenzierte) Information Sensor Umweltinformationssysteme Umweltphänomene Beobachtungen (observations) Prozeduren Modelle Fraunhofer IOSB Folie 5

6 UIS Fachbezogene Segmentierung ANDERE Risiko- Krisen- Umwelt- UMWELT Integrierte UIS (Konzept) Luft Wasser Boden Gewerbeaufsicht UIS UIS Fraunhofer IOSB Folie 6

7 Verbindung zu Anwendungen über SoS-Infrastrukturen Risiko- Anwendung Krisen- Anwendung Umwelt- Anwendung SoS Infrastruktur??? SoS = System-of- Systems UIS UIS Fraunhofer IOSB Folie 7

8 Service-orientierte Analyse und Design Anforderungen Risiko- Anwendung Krisen- Anwendung Umwelt- Anwendung Lücke SoS Infrastruktur Fähigkeiten/ Dienste/ Informationen Fraunhofer IOSB Folie 8 UIS Umweltobjekte Umweltgefahren Technologische Güter kulturelle Güter UIS

9 Fähigkeitsanalyse Erstellung Architektur-Dokument Entwurfsprozess nach Standpunkten (1) Iterativer Entwurf (2) Inkrementelle Fortschreibung der Architektur- Standpunkte Information Enterprise Service Projektplanung Anforderungsanalyse Abstrakter Entwurf Enterprise Information Service Engineering Technology (3) spezifiziert als UML Aktivitätendiagramme Konkreter Entwurf Meilenstein? Technology Engineering Fraunhofer IOSB Folie 9

10 resource representations Fähigkeitsanalyse Erstellung Architektur-Dokument SERVUS Entwurfsprozess mit Ressourcen (1) Verbindung der Standpunkte Projektplanung create get update delete Enterprise Anforderungsanalyse Abstrakter Entwurf Enterprise Information Service Information Service Engineering Technology Konkreter Entwurf Technology Engineering Meilenstein? Fraunhofer IOSB Folie 10

11 SOA-Referenzmodelle Open Geospatial Consortium Referenzmodell SOA-Referenzmodell (OGC Best-practices) Geodaten- Sprache Geodienst- Sprache Ressourcen- Sprache Standpunkte Open Distributed Processing (ODP) Serviceorientierte Architektur (SOA) SOA Meta-Modelle ISO OASIS Object Group OASIS The OpenGroup Fraunhofer IOSB Folie 11 t

12 Observation Web als Spezialisierung des Future Internet Risk Application Crisis Application Environmental Application Cloud hosting (IaaS) Application Services framework (PaaS) Internet of Things Security Future Internet generic enablers environmental enablers sensors procedures/models Fraunhofer IOSB Folie 12

13 Anforderungsanalyse Anwendungsfälle Citizens Public Authorities Industries requirements capabilites Enablers Sensor Enablement Knowledge and Service Discovery Semantic Enrichment Fusion & Modelling Geospatial Processing Future Internet Core Platform Fraunhofer IOSB Folie 13

14 EU-Programm Future Internet Fraunhofer IOSB Folie 14

15 Risk Application Crisis Application Environmental Application Future Internet generic enablers environmental enablers sensors procedures/models Fraunhofer IOSB Folie 15

16 TRIDEC: Simplified tsunami warning workflow with integrated decision tables receive earthquake message start Is earthquake tsunamigenic? Tsunami Relevance YES evaluate decision table Send Bulletins EU-Projekt TRIDEC NO Run Simulation Publish results end end Fraunhofer IOSB Folie 16

17 TRIDEC: Web-based workflow console Fraunhofer IOSB Folie 17

18 Zusammenfassung erfordert die Integration komplexer Komponenten Trend geht in Richtung System-of-system Umgebungen Grundlage: internationale Standards (OGC!) Agile Service-orientierte Analyse und Design (SOAD) als Entwicklungsmethodik Future Internet als SoS Infrastruktur? Projekte Fraunhofer IOSB Folie 18

19 Mögliche Beiträge des Fraunhofer IOSB IT-Unterstützung für near-real time forensic disaster analysis Entwurf von Software-Architekturen/Geo-Dienstearchitekturen Informationssysteme/Entscheidungsunterstützung Flexibilität bei Workflows und Entscheidungstabellen Innovative Benutzerschnittstellen für Lagezentrum (z.b. Forensic Team?) Führungsinformationssysteme Fusion heterogener Sensordaten inkl. Text and Data Mining Kopplung mit Lagezentren von Einsatzkräften von zivil, BOS bis hin zu militärischen Stäben Fraunhofer IOSB Folie 19

20 VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT Fraunhofer IOSB, Fraunhoferstr Karlsruhe, Germany Fraunhofer IOSB Folie 20

21 Sensordatenfusion Fraunhofer IOSB Folie 21

22 Digitaler Lagetisch mit FoveaTablett Fraunhofer IOSB 22

23 Smart Control Room Sehender, hörender Raum: Personen Positionen Gesten Blickrichtungen, Multimodale Interaktion mit der Lagedarstellung Fraunhofer IOSB 23

24 Smart Control Room Fraunhofer IOSB 24

25 Objektverfolgung in Echtzeit Fraunhofer IOSB Folie 25

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