Autarke und energieeffiziente Sensor-Aktor-Plattform

Intelligente Fertigung, Logistik oder Landwirtschaft: Dezentrale Systeme, bestehend aus verschiedensten Funksensoren, sind täglich im Einsatz. Bisher braucht fast jede Anwendung eine individuelle Konfiguration von der Sensorik bis zur Datenauswertung. Das Fraunhofer IZM hat eine autarke und energieeffiziente Sensor-Aktor-Plattform namens SWARMY entwickelt, die modular an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann und somit viel Zeit und Geld in Entwicklung und Inbetriebnahme spart.

Für die Überwachung und Analyse von Prozessen an dezentralen oder auch an beweglichen Objekten in der Fertigung, Logistik und Landwirtschaft sind Funksensoren ideal geeignet. Das Fraunhofer IZM hat daher sowohl die Hardware als auch die Software für eine autarke und energieeffiziente Sensor-Aktor-Plattform namens SWARMY entwickelt. Mit einer Platinengröße von nur 36 mm x 26 mm kann der Sensorknoten auch an sonst schwer zugängliche Stellen montiert werden.

Die Plattform ist modular ausgelegt und verfügt über bis zu 8 verschiedene integrierte Sensoren. SWARMY eignet sich z.B. zur Messung von Vibrationen und Temperaturen an Anlagen und Bauteilen. Folgende Parameter werden durch die weiteren integrierten Sensoren erfasst: Beschleunigung, Winkelbeschleunigung, Licht, Feuchtigkeit, Druck und Abstand. Die Messintervalle und Empfindlichkeiten lassen sich individuell anpassen. Bei Bedarf kann das System zusätzlich über Schnittstellen mit externen Sensoren verbunden werden. Beispielhaft ist die häufig benötigte Anbindung von Dehnungsmessstreifen zu nennen. Auch eine kundenspezifische Konfiguration ist möglich.

Hardware und Firmware sind energieeffizient gestaltet, um lange Betriebszeiten zu gewährleisten. Eine robuste Funkverbindung wird bei minimaler Sendeleistung sichergestellt. Die Datenübertragung erfolgt über Bluetooth Low Energy. Alternativ sind auch Protokolle wie LoRaWAN möglich.

SWARMY ist sofort einsatzbereit und erfordert lediglich einen Schulungsaufwand von 2 bis 3 Stunden, um auch ohne Vorerfahrung effizient genutzt zu werden.

Mehr Informationen:

https://www.izm.fraunhofer.de/content/dam/izm/de/documents/Abteilungen/RF_3S/Arbeitsgruppen/sensor-nodes-embedded-microsystems/Swarmy_Flyer_2023_deutsch_LZDV.pdf