Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Hardwarenahe IT-Systeme

Herzlich willkommen auf der Seite der Arbeitsgruppe Hardwarenahe IT-Systeme.

Im Umfeld der stark interdisziplinären Ausrichtung des Campus Velbert/Heiligenhaus der Hochschule Bochum nimmt die Schnittstelle zwischen Hardware und Software eine zentrale Position ein. In diesem wichtigen Grenzbereich liegt das Betätigungsfeld dieser Arbeitsgruppe.

In Kooperation mit der regionalen und überregionalen Industrie erschließt sich ein breites Feld für Forschung und Entwicklung, das auch der praxisnahen Lehre wichtige Impulse liefert.

Allgemeines

Projekte

GPS-Programmierung

Eine weitere Studentin unserer Arbeitsgruppe hat im Sommersemester 2016 mit einem spannanden Projekt zum Thema Genauigkeit von GPS-Lokalisierung begonnen. Mit dem Global Positioning System kann ein GPS-Empfängern seine Position auf der Erde realtiv gut ermitteln. In diesem Projekt geht es darum, wie eine höhere Genauigkeit mit Hilfe von kostengünstigen Geräten am Beispiel von DGPS erreicht werden kann. Professionelle DGPS-Empfänger liegen, sofern sie überhaupt im freien Handel erhältlich sind, meist im vierstelligen Euro-Bereich. Bei diesem Projekt soll überprüft werden, ob mit geringem mathematischen Aufwand die Genauigkeit von Empfängern mit einer Preisspanne im zweistelligen Bereich exakter bestimmt werden kann. Diese Empfänger erreichen im Außenbetrieb nicht die Genauigkeit im Milimeterbereich die beispielsweise für autonome Landwirtschaftsmaschinen benötigt wird. Ein möglicher Einsatz könnte bei IOT Geräten im Privatanwenderbereich sein. Bewegliche Außengeräte, wie etwa ein Rasenmäherroboter, die in der Lage sind Ihre Position genauer in Erfahrung zu bringen, könnten so effektiver arbeiten. 

Nicht nur der explosionsartig wachsende Markt für Drohnen interessiert sich für immer genauere und günstigere GPS-Technologie. Auch Haushaltsroboter und Geräte zur Wartung städtischer Infrastruktur finden zunehmend Absatz bei Kommunen und in der Privatwirtschaft.

Neben dem amerikanischen System GPS wird in Europa auch das System Galileo ständig weiterentwickelt. In Zukunft könnte eine Kombination beider Systeme mit den vorhandenen Hard- und Software-Lösungen zu einem völlig neuen Arbeitsumfeld führen und bis in die Privathaushalte auf der ganzen Welt vordringen, sei es für kommerzielle Rasenmäher-Roboter oder experimentelle Forschungsroboter.

Das freie Smartphone

Der Beginn des Projekts

Entwicklung eines Smartphone-Prototypen auf Basis freier Komponenten

 

Die Vorraussetzungen:

Inzwischen hat annähernd jeder 3. Mensch in Deutschland ein Smartphone in der Tasche. Doch die wenigsten wissen, was genau diese leistungsfähigen Minicomputer die ganze Zeit tun. Wir sind abhängig vom Wohlwollen der Hersteller und Betreiber.

 

Phase I:

 

Einige dieser Steine aus dem Weg zu räumen hat sich Dennis Ahlrichs zur Aufgabe gemacht und zwar im Rahmen seiner Bachelor-Arbeit.

Bei dem Projekt von Dennis Ahlrichs geht es um eine Neuentwicklung eines Smartphones. Dabei gilt es, ein Telefon mit den Fähigkeiten moderner Smartphones vollständig auf freier Software und freiverkäuflicher Hardware aufzubauen. Dadurch werden die Vorgänge im Telefon nachvollziehbar, und alle Nutzer mit Programmierkenntnissen können selbst Funktionen nach Belieben verändern oder hinzufügen.

 

Einige Funktionen von Smartphones sind dabei essenziell und werden auch von nahezu jedem Nutzer verwendet wie z.B. die Telefonfunktionen, die bereits voll funktionsfähig sind. Um die Funktion Telefonie zu etablieren, gibt es frei verfügbare quelloffene Software wie oFono. Die auch teilweise von Intel und Nokia verwendet wird. Dazu hat  Ahlrichs in der Programmiersprache Python eine eigene Software geschrieben, die unterschiedliche Funktionen über eine Benutzeroberfläche verfügbar macht. Zu diesen Funktionen gehören bereits Dinge wie ein Adressbuch oder ein App-Store.

 

Es handelt sich hier bei diesem ersten Versuch um einen sogenannten proof of concept, also eine Art Machbarkeitsstudie im Bereich der Grundlagenforschung. Es geht hier also zunächst nicht darum, eine technisch umfassende und praktikable Lösung zu finden, die auch optisch mit den führenden Anbietern in direkte Konkurrenz treten kann.

 

Bereits jetzt haben zwei weitere Studenten zu dem Projekt gearbeitet. So hat zum Beispiel ein Student ein Gehäuse entwickelt und FireFox OS auf dem Smartphone zur Funktion gebracht. Es gibt noch viel zu tun, wie z.B. eine Kamera-App mit Galerie, eine Navigations-App oder ein Web-Browser. An diesen Punkten wird bereits geforscht.


Team
Benedikt Wildenhain
Benedikt Wildenhain, M.Sc.
Raum: 2.37
Tel.: +49 2056 5848 16744

Forschung & Entwicklung

Forschungsschwerpunkt: Flugzeugkabinensimulatoren

Forschungsschwerpunkt: Flugzeugkabinensimulatoren

Flugzeugkabinensimulator auf einem Hydrauliksystem

Kabinensimulatoren sind bei Flugschulen und allen größeren Fluggesellschaften im Einsatz, um die Mannschaft von Passagierflugzeugen für das korrekte Verhalten in Notfallsituationen zu trainieren.

Um das Verhalten eines Flugzeugs in derartigen Situationen möglichst naturgetreu und in Echtzeit zu simulieren, ist komplexe Software erforderlich, die eng mit der Hardware zusammenarbeitet. Dabei handelt es sich oft um Original-Flugzeugteile oder aufwendige Spezialanfertigungen, für die keine Standard-Treiber verwendet werden können.

Neben der Forschungs- und Entwicklungstätigkeit auf dem Gebiet der Echtzeit- und Treiberprogrammierung ist darüberhinaus geplant, in Zusammenarbeit mit dem Labor für Physik und Werkstoffkunde die Einsatzmöglichkeiten von Linearantrieben auf dem Gebiet der Flugsimulationstechnik zu untersuchen – insbesondere unter den Gesichtspunkten der Miniaturisierung und der Energieeffizienz.


Peter Gerwinski
Professor
Prof. Dr. rer. nat. Peter Gerwinski
Fachbereich Elektrotechnik und Informatik
Raum: 2.46
Tel.: +49 2056 5848 16718

Sprechstunde:
nach Vereinbarung