AKTIFUNK - Untersuchung deterministischer Funkausbreitungsmodelle zur gerätefreien, funkbasierten Aktivitätserkennung

01.01.2014 -

Abgeschlossen
KIT & Robert Bosch GmbH

Name des Teilnehmers: Dipl.-Inf. Markus Scholz

Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Dem Markt für die Hausautomatisierung wird weltweit ein starkes Wachstumspotenzial prognostiziert. Eine der großen Herausforderungen der Hausautomatisierung stellt die Kontrolle der vielen vernetzten, intelligenten Geräte dar, die in der Wohnung der Zukunft zu finden sind. Aktuell setzen verfügbare Produkte zur Hausautomation auf explizite Eingaben mittels klassischer Benutzerschnittstellen wie PC, Smartphone oder Tablet-PC. Dabei muss jedes Gerät über Menü-Hierarchien oder individuelle Apps einzeln angesteuert werden. Mit steigender Anzahl von Geräten benötigt diese Art der Bedienung daher mehr Zeit und reduziert so die Nutzerakzeptanz. Eine implizite Steuerung, bei der im Hintergrund die Aktivitäten des Benutzers erfasst, analysiert und ggf. Anpassungen der Hauselektronik vorgenommen werden, könnte dieses Problem lösen.

Ein einfaches Automationssystem mit impliziter Steuerung kann aus zwei Komponenten bestehen: Einer Sensorik-Komponente, welche die aktuelle Benutzersituation erfasst sowie einer Steuerungskomponente welche, basierend auf der Erkennung und einem Regelwerk, Hausgeräte ansteuert oder Menü-Strukturen anpasst. Heute ist jedoch keine Sensorik-Komponente verfügbar, die eine akzeptable und kosteneffektive Erfassung von Benutzeraktivitäten ermöglicht.
Hauptgründe hierfür sind der hohe Installationsaufwand und die erhebliche Einschränkung des Benutzerkomforts. Kamerasysteme bspw. werden vom Benutzer stets wahrgenommen und als starker Eingriff in die Privatsphäre empfunden, Smartphone- oder ActivityTracker-basierte Systeme dagegen erfordern das ständige Tragen der Systeme am Körper.

Im Projekt AKTIFUNK wurde eine neue Sensorik-Komponente entwickelt, die keinen der genannten Nachteile aufweist. Basierend auf Vorarbeiten zur Eignung der Signalqualitätsinformation von Funksystemen (Signalstärke) für die Erkennung von menschlichen Aktivitäten (Änderungen der Radiowellenamplituden bei Änderung der Benutzeraktivitäten) wird ein Prototyp dieser Sensorik-Komponente in Hard- und Software entwickelt, mit der Aussagen über den Zustand des Subjekts ableitbar sind.
Da Radiowellen nicht vom Menschen wahrgenommen werden und viele Smart-Home-fähige Geräte mit einer Funkschnittstelle ausgestattet sind, wird dadurch ein hoher Komfort bei der Interaktion gewährleistet und die Installation einer zusätzlichen Infrastruktur kann vermieden werden. Bei der Umsetzung des Systems werden sowohl physikalische Ausbreitungsmodelle als auch klassische Erkennungsalgorithmen auf ihre Eignung untersucht und ggf. experimentell evaluiert.

Software Campus-Partner: KIT, Robert Bosch GmbH

Umsetzungszeitraum: 01.01.2014 - 30.04.2015