Hintergrund

Die Steuerungs- und Regelungstechnik zählt zu den wichtigsten sowie wachstumsstärksten Gebieten innerhalb der Elektrotechnik. Neue, ausgefeilte Sensorsysteme haben es in den letzten Jahren ermöglicht, extrem viele Parameter komplexer Vorgänge zu erfassen und damit messtechnisch zugänglich zu machen. Wurde ein autarker Regelkreis vor einigen Jahren noch durch analoge Signale und Signaltechnik abgebildet, erfolgt die Weiterverarbeitung der generierten Daten heute bevorzugt in zeitdiskreter, digitaler Form. Leistungsfähige, digitale Signalprozessoren, Datenbusstrukturen und Echtzeit-Betriebssysteme erlauben mittlerweile die parallele Verarbeitung und Auswertung mehrerer solcher Sensordatenströme.

Der Prozess der Datenverarbeitung erfolgt hierbei „flüchtig“, d.h. es werden i.d.R. keinerlei Aufzeichnungen der digitalen Informationen vorgenommen – auch aufgrund der enormen Datenmengen. Daraus muss man folgern, dass lediglich bekannte Ereignisse in der logischen Auswertung berücksichtigt werden (können). Nichtkausale Zusammenhänge oder Latenzen entziehen sich damit einer (nachträglichen) Beobachtungsmöglichkeit. Zwar bieten Datenlogger die Möglichkeit, einzelne Signalverläufe zu protokollieren, erschweren aber die anschließende Korrelation der Datenströme mangels fehlender, einheitlicher Zeitstempel in den Messdaten.

Ein am Lehrstuhl Datenverwaltungssysteme der TU Chemnitz entwickelter Demonstrator bietet erstmals eine Lösung der Problematik in Form eines zweistufigen Speicherverfahrens, bei dem neben den Rohdaten eine Ereignislogik (Semantik) innerhalb der Sensordaten erzeugt und parallel in einem relationalen Datenbanksystem abgelegt wird.

Im Rahmen des Innovationsnetzwerks SENSOFAST zur schnellen, parallelen Sensordatenverarbeitung und -speicherung soll nun die Tragfähigkeit und Praxistauglichkeit der neuen Methode in anspruchsvollen Innovationsvorhaben der Industrie demonstriert werden. Dazu betrachten wir vier verschiedene Anwendungsgebiete, für die der Einsatz des neuartigen Verfahrens signifikante technologische Fortschritte und davon ausgehend auch großes Markt- und Exportpotential bietet. Die Weiterentwicklung des Ansatzes selbst sowie Potentiale bei der anschließenden Datenauswertung sollen ebenfalls Gegenstand der Entwicklung sein.

Die Ergebnisse und Erfahrungen bei der Einbettung des Speicherverfahrens in die verschiedenen Projekte der Netzwerkpartner sollen zusätzlich dazu genutzt werden, eine Weiterentwicklung des Systems hin zu einem standardisierten, vermarktungsfähigen Produkt bzw. einer Dienstleistungsinnovation zu evaluieren.

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