@inproceedings{IvanovPastSattelbergeretal.2020, author = {Ivanov, Artem and Past, Fabian and Sattelberger, Gerhard and Winkler, Richard}, title = {Kleidung mit integrierten gedruckten Displays im Feldtest}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2215}, pages = {140 -- 151}, year = {2020}, abstract = {Im Projekt „Smart Foil Display" wird an der Hochschule Landshut ein Anzeigesystem mit einem leuchtenden flexiblen gedruckten Display entwickelt, das per Bluetooth Low Energy angesteuert werden kann. Die Hauptzielrichtung des Systems ist die Erh{\"o}hung der Verkehrssicherheit von Fußg{\"a}ngern, Fahrradfahrern oder Skatern w{\"a}hrend der dunkleren Tageszeit. Seit M{\"a}rz 2019 l{\"a}uft die Feldtestphase, in der sowohl die Stabilit{\"a}t der technischen Funktionalit{\"a}t und die Zuverl{\"a}ssigkeit der eingesetzten technologischen L{\"o}sungen als auch die Reaktionen bzw. Akzeptanz gegen{\"u}ber dem System in der Bev{\"o}lkerung untersucht werden sollen. Die Dauer der ersten Feldtestphase wurde auf ein Jahr festgelegt. Als Testobjekte dienen Jacken mit einem oder zwei eingebauten Displays, die von Probanden in der gleichen Weise getragen werden sollen wie gew{\"o}hnliche Kleidungsst{\"u}cke. Im Beitrag werden zum einen die Details zur Implementierung von Smart Foil Displays f{\"u}r die Feldtestmuster erl{\"a}utert. Zum anderen werden die Zwischenergebnisse der Feldtests vorgestellt, die festgestellten technischen Probleme dargelegt und die ausgearbeiteten L{\"o}sungen pr{\"a}sentiert. Des Weiteren wird die {\"u}ber mehrere Monate im Dauereinsatz gemessene Entwicklung der Displayintensit{\"a}t dargestellt, die eine Aussage {\"u}ber die maximale praktische Lebensdauer der Displaysysteme erlaubt.}, language = {de} } @inproceedings{FrauenschlaegerDentgenMottok2020, author = {Frauenschl{\"a}ger, Tobias and Dentgen, Manuel and Mottok, J{\"u}rgen}, title = {Systemarchitektur eines Sicherheitsmoduls im Energiesektor}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2092}, pages = {29 -- 38}, year = {2020}, abstract = {Aufgrund der immer weiter anwachsenden Vernetzung der Stromnetze wird die Kommunikation zwischen der Leitstelle des Energieversorgers und den Infrastrukturkomponenten innerhalb eines Umspannwerks immer bedeutsamer. Dabei werden sowohl Steuerbefehle als auch Daten f{\"u}r {\"U}berwachungsfunktionen {\"u}bertragen. In den aktuellen Netzwerkarchitekturen findet diese Kommunikation ohne eine kryptografische Absicherung statt, was einen Angriffspunkt f{\"u}r gezielte Attacken und damit eine potenzielle Gef{\"a}hrdung der Energieversorgung darstellt. Um solchen Angriffen in Zukunft entgegenzuwirken, wird das ES³M-Sicherheitsmodul entwickelt. Dieses soll in das Netzwerk zwischen den beiden Kommunikationspartnern eingesetzt werden und so den Datenverkehr absichern. Mithilfe einer Bedrohungsanalyse wurden Anforderungen abgeleitet, die neben kryptografischen Maßnahmen auch Themen wie funktionale Sicherheit und Langlebigkeit umfassen. Um diese zu erf{\"u}llen, wurde eine spezielle Systemarchitektur auf Basis einer Aufgabenteilung entworfen. Diese Architektur und korrespondierende Designentscheidungen werden pr{\"a}sentiert.}, language = {de} } @inproceedings{KreitmairHuberMocketal.2020, author = {Kreitmair, Konrad and Huber, Florian and Mock, Markus and Arlt, Stefan-Alexander}, title = {Integration von Ultraschall-Wasserfluss-Sensoren in ein Energiemanagementsystem: Siemens SPS versus Raspberry PI}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2086}, pages = {20 -- 28}, year = {2020}, abstract = {Dieser Artikel beschreibt Erfahrungen, die bei der Integration von Ultraschall-Wasserz{\"a}hlern in das an der Hochschule Landshut entwickelte Energiemanagementsystem Selena gewonnen wurden. Es werden technische Details zur Integration von Siemens Ultraschall-Durchflussmessger{\"a}ten des Typs SITRANS FST020 referiert und wie diese an ein Energiemanagementsystem mittels einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) eingebunden werden k{\"o}nnen. Diese Anbindung wird mit einer alternativen Integration mittels kosteng{\"u}nstiger und im Internet der Dinge popul{\"a}rer Raspberry Pi-Einplatinencomputern verglichen. Es stellt sich heraus, dass die Anbindung durch Raspberry Pi nicht nur deutlich kosteng{\"u}nstiger, sondern auch einfacher und flexibler ist.}, language = {de} } @inproceedings{ReindlSchneiderMeieretal.2020, author = {Reindl, Andrea and Schneider, Viola and Meier, Hans and Niemetz, Michael}, title = {Software Update of a Decentralized, Intelligent Battery Management System Based on Multi-Microcomputers}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2078}, pages = {8 -- 19}, year = {2020}, abstract = {In order to increase reliability, scalability and fail safety of battery management systems (BMSs), a decentralized BMS consisting of peer nodes is proposed. To ensure complete autonomy each node is equipped with its own microcontroller. Each manages the charge and discharge processes and enables communication with other nodes in the system. The proposed system is a multi-microcomputer system. Changing requirements, software development and bug fixes require the ability to update system software of microcontrollers. In this paper, a specific boot concept is proposed to increase the testability of the system. First, the requirements for the software update process are analyzed. Subsequently, a boot concept using Controller Area Network (CAN) is introduced and its advantages and limitations are shown. Finally, the boot concept is evaluated and possible alternative boot concepts with optical data transmission via a polymer optical fiber (POF) or with dual CAN design are proposed.}, language = {en} } @inproceedings{BehrendtEisele2020, author = {Behrendt, Stefan and Eisele, Ronald}, title = {Neuartiges Modulkonzept zur verbesserten K{\"u}hlung eines anorganisch verkapselten leistungselektronischen Moduls}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2103}, pages = {40 -- 48}, year = {2020}, abstract = {Die stetig steigenden Anforderungen in Bezug auf die Leistungsdichte und Zuverl{\"a}ssigkeit von leistungselektronischen Modulen macht das Packaging zu einer immer gr{\"o}ßer werdenden Herausforderung. Durch den Einsatz von anorganischen Materialien (Zement) und das Erschließen neuer thermischer Pfade lassen sich v{\"o}llig neuartige Modulkonzepte realisieren. In einer grundlegenden Untersuchung wird das leistungselektronische System und die geometrische Auslegung des Moduls diskutiert und analysiert. Das Ergebnis ist ein dreidimensionaler, fl{\"a}chenzentrierter Modulk{\"o}rper mit implementierter Wasserk{\"u}hlung. Dieses dreiseitige Modul ist so ausgelegt, dass es das thermische Potenzial des Zements optimal nutzen kann. Eine Reduzierung des Rth,ja um 25 \% ist via thermischer Simulationen ermittelt worden. Das Simulationsmodell wurde anhand einer Rth-Messung verifiziert. Durch die effizientere K{\"u}hlung kann eine deutlich h{\"o}here Leistungsdichte erzielt werden, ohne die Lebensdauer und Zuverl{\"a}ssigkeit des Moduls zu reduzieren.}, language = {de} } @inproceedings{VersenKipfelsbergerBernhardt2020, author = {Versen, Martin and Kipfelsberger, Stefan and Bernhardt, Andreas}, title = {Einf{\"u}hrung in die Aufbau- und Verbindungstechnik durch eine interaktive und praxisnahe Qualifizierung in der Leiterplattentechnik}, series = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 2. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2020: "Intelligente Systeme und ihre Komponenten: Forschung und industrielle Anwendung"}, address = {Landshut}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-2127}, pages = {54 -- 62}, year = {2020}, abstract = {F{\"u}r eine Einf{\"u}hrung in die fertigungstechnischen Grundlagen der Aufbau- und Verbindungstechnik sind im Wahlfach „Leiterplattentechnik Praktikum" an der Technischen Hochschule (TH) Rosenheim Inhalte der Prozesstechnik und des Leiterplattendesigns miteinander kombiniert. Zu Beginn der Veranstaltung zeichnen die Praktikumsteilnehmer ein Layout f{\"u}r eine Leiterbahn-Teststruktur, welche anschließend im Haus gefertigt wird. Nach der Fertigung folgt eine elektrische und optische Charakterisierung zur Kontrolle der Prozessqualit{\"a}t. Die praxisnahe Erstellung eines einlagigen Layouts f{\"u}r eine LED-Taschenlampe auf Basis eines vorgegebenen Schaltplans und innerhalb einer begrenzten Platinenfl{\"a}che sowie dessen Fertigung bef{\"a}higen die Kursteilnehmer sp{\"a}ter, eigene Layouts f{\"u}r elektronische Schaltungen selbstst{\"a}ndig zu entwickeln. Die anspruchsvolle, teilautomatische Best{\"u}ckung einer zweilagigen, vorgegebenen SMT(Surface Mount Technology)-Leiterplatte, die ein FM-Radio mit Capacitive Touch-Steuerung bildet, rundet die erfolgreiche Qualifizierung in der Leiterplattentechnik ab.}, language = {de} } @inproceedings{IvanovTippmannKrayerBrandletal.2018, author = {Ivanov, Artem and Tippmann-Krayer, Petra and Brandl, Markus and Kollmannsberger, Markus and Str{\"o}ber, Carmen}, title = {Smart Foil Display - gedruckte Anzeige in einer praktischen Anwendung}, series = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, editor = {Ivanov, Artem and Bicker, Marc and Patzelt, Peter}, address = {Landshut}, isbn = {978-3-9818439-1-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-999}, pages = {107 -- 120}, year = {2018}, abstract = {Flexible Elektrolumineszenz-Displays mit einer Pixelmatrix von 32 x 5 Punkten und mit 5 bis 11 Piktogramm-Elementen wurden im Druckverfahren hergestellt und in einer Anwendung zur Erh{\"o}hung der Verkehrssicherheit eingesetzt. Dabei kann ein Fahrradfahrer oder ein Skater seine Abbiege- und Bremsman{\"o}ver anderen Verkehrsteilnehmern mit Hilfe des in einen Rucksack bzw. eine Jacke integrierten Displays auch in Dunkelheit anzeigen. Die Signal{\"u}bertragung erfolgt {\"u}ber eine Bluetooth-Verbindung von einer „Control Unit" oder einem Smartphone an das Display. Zus{\"a}tzlich erlaubt das System eine M{\"o}glichkeit beliebige Botschaften auf das Display vom Smartphone aus zu {\"u}bertragen und anzuzeigen. Dieser „Fun Mode" kann z.B. auf Events als „live post" eingesetzt werden. Im Artikel sind technische Details zur Implementierung beschrieben, gewonnene Erfahrungen bei der Herstellung der Displays und Ergebnisse der Tests von Demonstratoren werden aufgezeigt.}, language = {de} } @inproceedings{HuesgenSharmaSchnuretal.2018, author = {Huesgen, Till and Sharma, Ankit and Schnur, Johann and Kuwan, Thomas and Haag, Niko and Hadersbeck, Franz and Hohmann, Maik}, title = {Leiterplattenembedding von Halbleiterbauelementen f{\"u}r die Leistungselektronik - vom Modul zum System}, series = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, editor = {Ivanov, Artem and Bicker, Marc and Patzelt, Peter}, address = {Landshut}, isbn = {978-3-9818439-1-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-1606}, pages = {44 -- 52}, year = {2018}, abstract = {Das Einbetten von Halbleiterbauelementen in Leiterplatten ist ein alternativer Ansatz zur Steigerung der Leistungsdichte und Funktionalit{\"a}t von leistungselektronischen Systemen. Diese Arbeit stellt ein neuartiges Verfahren vor, bei dem die Halbleiter nach der Leiterplattenfertigung in Kavit{\"a}ten eingebettet werden. Die Betriebscharakteristik derartiger Leiterplattenmodule wird systematisch an Hand eines 1200 V / 50 A Demonstrators untersucht. Ein Benchmark mit einem herk{\"o}mmlichen, kommerziell verf{\"u}gbaren Leistungsmodul mit identischen Halbleiterbauelementen verdeutlicht die Vorteile der Technologie: die parasit{\"a}ren Widerst{\"a}nde und Induktivit{\"a}ten des Embedded-Moduls sind gegen{\"u}ber der Referenz um 86 \% bzw. 65 \% verringert. Der thermische Widerstand f{\"a}llt um 29 \% niedriger aus. Mit diesen Daten wurde eine theoretische Analyse auf Systemebene durchgef{\"u}hrt, wobei ein 23 kW Antriebsumrichter als Beispielanwendung dient. Alleine durch das Leiterplattenembedding ist eine Steigerung der Ausgangsleistung um 14,5 \% m{\"o}glich. Eingriffe in die Schaltungstechnik sind dazu nicht notwendig.}, language = {de} } @inproceedings{LiangFaber2018, author = {Liang, Hanning and Faber, Christian}, title = {Phasenmessende Deflektometrie f{\"u}r bewegte Messobjekte}, series = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, editor = {Ivanov, Artem and Bicker, Marc and Patzelt, Peter}, address = {Landshut}, isbn = {978-3-9818439-1-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-1008}, pages = {68 -- 76}, year = {2018}, abstract = {Die dreidimensionale Vermessung spiegelnder Freiformfl{\"a}chen, wie etwa von Kfz-Karosserien, Brillengl{\"a}sern oder Teleskopspiegeln, ist ein wichtiges Thema im Bereich der optischen Messtechnik. Aktuell existiert eine Reihe etablierter Verfahren zur Vermessung spiegelnder Oberfl{\"a}chen im industriellen Umfeld, wie z.B. Interferometrie, Deflektometrie, Weißlichtinterferometrie oder Shape from Specular Flow. Allerdings gibt es noch kein Verfahren, welches in der Lage w{\"a}re, beliebige bewegte Objekte mit spiegelnder Oberfl{\"a}che gleichzeitig schnell, robust, vollfl{\"a}chig und hochgenau zu vermessen. Phasenmessende Deflektometrie (PMD) hat grunds{\"a}tzlich das Potenzial, die erw{\"a}hnten Anforderungen zu erf{\"u}llen. PMD ist seit mehr als 20 Jahren ein etabliertes Verfahren zur vollfl{\"a}chigen ber{\"u}hrungslosen optischen Vermessung der Topographie blanker Oberfl{\"a}chen und zeichnet sich durch ihre Robustheit, Flexibilit{\"a}t und hohe Messdynamik aus. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist jedoch, dass an jeder zu vermessenden Position mehrere Bilder eines sinusf{\"o}rmigen Streifenmusters in unterschiedlichen Phasenlagen aufzunehmen sind. Aus diesem Grund darf sich das zu pr{\"u}fende Objekt w{\"a}hrend der Messung nicht bewegen. F{\"u}r viele industrielle Anwendungen - etwa bei der Serienfertigung mit kurzen Taktzeiten oder bei der Produktion von Endlos-Material wie Folien oder Blechen - ist das Anhalten des Objekts f{\"u}r die Pr{\"u}fung von großem Nachteil und stellt oftmals den gr{\"o}ßten Hinderungsgrund bei der Einf{\"u}hrung dieser Pr{\"u}ftechnologie dar. In diesem Beitrag wird aufgezeigt, wie die phasenmessende Deflektometrie erweitert werden kann, so dass eine Vermessung beliebig bewegter Objekte mit blanken Oberfl{\"a}chen ohne vorheriges Anhalten und Fixieren m{\"o}glich wird.}, language = {de} } @inproceedings{BerbuerFelslRuemmler2018, author = {Berbuer, Lukas and Felsl, Dominik and R{\"u}mmler, Norbert}, title = {Selbstlernende Sensornetzwerke zur zerst{\"o}rungsfreien Pr{\"u}fung von CFK-Strukturen}, series = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, booktitle = {Tagungsband 1. Symposium Elektronik und Systemintegration ESI 2018: „Von der Sensorik bis zur Aktorik in interdisziplin{\"a}rer Anwendung"}, editor = {Ivanov, Artem and Bicker, Marc and Patzelt, Peter}, address = {Landshut}, isbn = {978-3-9818439-1-0}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:860-opus4-1587}, pages = {27 -- 36}, year = {2018}, abstract = {Im Rahmen des gef{\"o}rderten Forschungsprojektes moZat wurde in Kooperation mit der Hochschule Landshut ein Messsystem entwickelt, das Struktursch{\"a}digungen in CFK-Felgen detektiert und klassifiziert. Dazu werden die Eigenschaften von Lamb-Wellen genutzt, die durch reversibel angekoppelten Piezoelemente in die CFK-Struktur eingeleitet und gemessen werden. Lamb-Wellen breiten sich in plattenf{\"o}rmigen Strukturen aus und interagieren mit Fehlstellen, z.B. Delaminationen, in Form von Modenkonversionen. Durch Auswertung der Signale im Sensornetzwerk ist es m{\"o}glich, auf Modenkonversionen bzw. Sch{\"a}digungen zur{\"u}ckzuschließen und diese genauer zu spezifizieren. Hierzu werden aus den gefilterten und transformierten Sensorsignalen schadensrelevante Merkmale extrahiert und kombiniert mittels Neuronaler Netze klassifiziert.}, language = {de} }