Art of Technology AG

ZHAW GPS-Logger

Diese im Semi-Custom-Service erstellte kundenspezifische Loggerlösung wird für Verhaltensstudien von Besuchern in Nationalparks eingesetzt. Für die Analyse werden Bewegungsdaten mit einer Samplerate von 4 Samples/sec benötigt. Bei einem Gesamtgewicht von 120 Gramm erreicht der ZHAW-GPS-Logger bei 4 Positionssamples/sec eine reine Loggingzeit von 50 Stunden. Ein spezieller Bewegungssensor, der unabhängig von den GPS-Daten arbeitet, kann während der Ruhephasen, z.B. bei Pausen oder in der Nacht, den GPS-Empfänger abschalten und so die effektive Laufzeit deutlich verlängern. Zusammen mit einem ausgefeilten Powermanagement können so die 50 Stunden Laufzeit über eine Woche verteilt werden, ohne dass das Gerät ein- oder ausgeschaltet werden muss.

Der Logger kann kundenspezifisch zusätzlich mit einer 3-achsigen Beschleunigungssensorik, einer 3-achsigen Drehratensensorik sowie Druck- und Temperatursensoren ausgestattet werden.

Aufgrund der kleinen benötigten Stückzahlen basiert der ZHAW-Logger auf dem OEM-GPS-Logger und nutzt den AoT Semi Custom Service, mit dem mit vertretbarem Aufwand auch kleine Mengen wirtschaftlich realisiert werden können.

Automated Fluid Shunt (AFS) System

Das AFS System ist ein aktives medizinisches Implantat zur automatischen Ableitung von Flüssigkeit (Aszites) aus dem Bauchraum in die Blase, wo sie auf dem natürlichen Weg ausgeschieden wird. Das System ist mit einer wiederaufladbaren Batterie versehen und kann vom Arzt auf die Bedürfnisse des Patienten eingestellt werden. Dies ist ein innovativer Fortschritt für die Verbesserung der Lebensqualität der Patienten und für die Senkung der Behandlungskosten gegenüber herkömmlicher Standardtherapien wie z.B. der Punktion. Das AFS System ist im Moment in der klinischen Erprobung.

Eigentlich haben alle Implantate die Anforderung klein und sparsam zu sein. Hier speziell sind Zuverlässigkeit (wegen fehlender Feuchtebarriere) und Energieübertragung (wegen begrenzter Batterielebensdauer) und damit verbunden auch die Wärmeentwicklung die kritischen Faktoren.

PermaSense

Das Sensorinterfacesystem mit erweiterter Funktionalität für das kompakte TinyNode-Prozessorboard wurde für den Einsatz im Hochgebirge entwickelt, um in der Permafrostregion Temperaturen und Bewegungen im Fels zu messen.

Das System ermöglicht die Anbindung verschiedenster Sensoren mit unterschiedlichen Interfaces, um verschiedene Umgebungsgrössen zu messen. Die Sensordaten werden im Gerät gespeichert und in regelmässigen Intervallen an eine Zentrale gesendet.

Die täglichen Temperaturschwankungen von bis zu 60°C, die niedrigen Temperaturen bis zu –30 °C sowie die erforderliche Batterielebensdauer von über 3 Jahren und der geringe zur Verfügung stehende Bauraum stellten hohe Anforderungen an das Design des Systems. Ausserdem mussten alle Komponenten für diese Umgebungsbedingungen spezifiziert sein.

Die Geräte werden im Moment in Messaufbauten am Matterhorn sowie dem Jungfraujoch eingesetzt.

EEG-Logger

Ein kompakter Logger, um in der Verhaltensforschung EEG-Signale kleiner Tiere aufzunehmen.

Es musste ein Rekorder mit folgenden Funktionen mit einem Gesamtgewicht von 2.5 Gramm entwickelt werden:

•  4 Elektroden
•  500 Samples/s pro Elektrode für 36 Stunden
•  Speicherung der gesammelten Daten auf dem Gerät in einem Flash-Speicher
•  IR-Receiver zur Synchronisation von speziellen externen Events mit den aufgezeichneten EEG-Signalen
•  2 Zink-Luft (Hörgeräte) Batterien mit 100 mAh bei 1.4 V.

Aufgrund des begrenzten Entwicklungsbudgets und auch der geringen Stückzahlen musste auf den Einsatz von agressiven Miniaturisierungstechniken verzichtet werden. Das angestrebte Ziel konnte durch den geschickten Einsatz klassischer SMD-Komponenten realisiert werden. Einzig der Print (3 lagiger Starr-Flex mit asymetrischem Aufbau) war ein Zugeständnis an die Gewichtsbeschränkung.

Art of Technology hat die Hard- wie auch die Software für das Gerät entwickelt und einige hundert Stück für den Kunden fertigen lassen.

POKEN

Poken ist eine digitale Visitenkarte: der einfache Weg, Kontaktdaten auszutauschen und mit Freunden über soziale Netzwerke in Verbindung zu bleiben. Die Poken werden einfach aneinander gehalten und der Kontakt ist geknüpft – in der realen wie in der virtuellen Welt!

Wichtig war in diesem Projekt – abgesehen von den begrenzten Platzverhältnissen für die Elektronik – die avisierten Volumenstückzahlen von mehreren 100'000 pro Jahr. Das Design musste also mit dem knappen Budget eines Startup-Unternehmens sowohl für einen schnellen und kostengünstigen Fertigungsanlauf in Europa wie auch für die parallele Herstellung in grossen Stückzahen in Asien optimiert werden.

Der Poken wird über USB an einen PC angeschlossen. Die Kommunikation zwischen den Poken erfolgt berührungslos mit einem Nahbereichsfunkverfahren. Um eine praxisgerechte Laufzeit bei einfachstem Handling zu erreichen, musste ein spezielles Wakeup-Konzept erarbeitet und integriert werden. Die ausgetauschten Daten werden verschlüsselt gespeichert und übertragen, um ein adequates Mass an Sicherheit für diese sensiblen Daten zu erreichen.