Sonderpraktikum Home Automation 2010

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1 2010 Technische Universität Braunschweig Abteilung Entwurf integrierter Schaltungen Braunschweig DOMOLOGIC GmbH Braunschweig

2 Vielfältige Anwendungsmöglichkeiten: Economy?! Wetter- und anwesenheitsabhängige Energie-Aufbereitung Comfort selbstlernende Versorgung mit Wärme und Licht Safety/Security Geräte-Überwachung, Ferndiagnose Anwesenheits-Simulation Life Support Automatische Alarmierung von Pflegepersonal Türöffner per Fernbedienung 2

3 Forschungsprojekte 1997, 2000: Intelligentes Haus I+II (Gifhorn) Alten & behindertengerechtes Wohnen Expo 2000 Projekt : HOME-AOM Home Applications Optimum Multimedia / Multimodal System for Environment Control EU-Projekt, FP4 (TAP-DE), DE : ASK-IT Ambient Intelligence System of Agents for Knowledge-based and Integrated Services for Mobility Impaired users EU-Projekt, FP6 (IST), IST

4 Forschungsprojekte (II) : OASIS Open architecture for accessible Service Integration and Standardization EU-Projekt (FP7-ICT ) 33 Projektpartner aus 12 Ländern 4

5 Kommunikations-Netze im Gebäude Verteiltes Sensor-Aktor-System mit verschiedenen Bus- Standards 5

6 Sensor-Aktor-Netzwerke Embedded Devices mit besonderen Eigenschaften: kompakt in jedem Lichtschalter! stromsparend versorgt mit sekundären Energiequellen billig flexibel da überall vorhanden individuelle Wünsche Software-Entwicklung schwierig, da zudem komplexe und heterogene Gesamtsysteme 6

7 JControl = objektorientierte Plattform für Embedded Systems Hoher Grad an Software-Reusability Klassenbibliotheken stellen fertige Software-Komponenten zur Verfügung (z.b. GUI-Framework) Automatische Speicherverwaltung (Garbage Collector) Unterstützung von Ausnahme- Behandlungen (Exception) Plattformunabhängigkeit JControl (I) 7

8 JControl (II) JControl-Produkte 60 x 42mm Grafik-LCD mit 128 x 64 Pixel Diverse I/O Steuerleitungen Analog-Eingänge PWM-Ausgänge Bus-Systeme etc. 8-Bit Mikrocontroller-Kern 2k Arbeitsspeicher 64k-256k FLASH für Anwendungen Stromaufnahme: ca. 10mA 8

9 JControl (III) Entwicklungsumgebung Integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) Editor Compiler Upload/Download Bildbearbeitung Schriftsatz... Integrierte Simulation Software-Entwicklung auf Geräte-Ebene, nicht auf Prozessor-Ebene 9

10 Die Idee Verteilte programmierbare Funk-Kommunikationseinheiten für die Home-Automation: 10

11 MCUs Die Aufgabe Sensoren / Aktoren I/O 11

12 Funk-Chip für IEEE IEEE ist Kommunikation per Funk (nur die MAC- Schicht) 2,45GHz Datenrate: 0,25MBit/s Low Cost Applikationsprotokolle: Zigbee 6lowpan 12

13 Cortex M0 / STM32 13

14 STM32 BaseBoard 14

15 Technologien / Inhalte Mikrocontroller-Programmierung in C Verwendung eines GCC-Cross-Compilers (GCC = GNU Compiler Chain) Debugging mit JTAG Funk-Kommunikations-Protokolle 15

16 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Noch Fragen? 16

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