Nürnberg Messe / 06. Mai 2025 - 08. Mai 2025
Das Fraunhofer IZM auf der Sensor+Test
Halle 1, Stand 1-317
Halle 1, Stand 1-317
Das Fraunhofer IZM zeigt auf dem Fraunhofer Gemeinschaftsstand innovative Hardware-Konzepte und energieeffiziente Lösungen für hochminiaturisierte Sensorsysteme (Green ICT) sowie aktuelle Forschungsergebnisse im Bereich Advanced-Packaging und Systemintegration für Smart Systems.
Lernen Sie unsere Expert*innen aus den Abteilungen RF & Smart Sensor Systems und Wafer Level System Integration kennen und tauschen Sie Erfahrungen aus.
Das automatische Öffnen von Türen und die Navigation autonomer Fahrzeuge eint die Forderung nach der präzisen Lokalisierung und Bewegungserkennung von Personen und Objekten im Raum. Speziell ausgelegte Radarsysteme bieten hier Lösungen mit einem hohen Maß an Sicherheit und Robustheit. Die Entwicklung der notwendigen Hard- und Software für derartige Radarsensoren ist jedoch zeit- und kostenintensiv. Deshalb bietet das Fraunhofer IZM eine Radar-Plattform an, mit der Anwendungen zur Positions- und Bewegungserkennung zeiteffizient entwickelt werden können.
Die Radar-Expert*innen des Fraunhofer IZM haben ein kompaktes MIMO-Radarsystem entwickelt, um Personen und Objekten im Raum zu tracken und zu lokalisieren. Auf der Sensor+Test 2025 wird die Funktionsweise dieses Systems anhand eines miniaturisierten Riesenrads präsentiert, das mit zwei verschiedenen Radar-Modulen ausgestattet ist. Ein Radarmodul nutzt ein lineares Antennenarray für Winkelmessungen in einer Ebene, während beim zweiten ein rechteckiges Antennenarray zur Anwendung kommt, mit dem die Bewegung der Gondeln sowohl in vertikaler als auch in horizontaler Richtung erfasst werden können.
MIMO-Radar-Baukasten für schnelles Prototyping
Das 60 GHz-Radarsystem ist Teil eines Radar-Baukastens, der in Zusammenarbeit mit der TU Berlin entwickelt wurde. Dieser Radar-Baukasten ermöglicht es, Anwendungen zur Positions- und Bewegungserkennung im privaten und industriellen Umfeld, wie z.B. die automatische Öffnung von Türen, die Zutrittskontrolle und die Unterstützung autonomer Luft- und Wasserfahrzeuge bei der Landung oder deren Positionsbestimmung, zeiteffizient zu entwerfen und zu testen. Aufbauend auf den Ergebnissen kann die notwendige Hardware spezifiziert und realisiert werden. Die üblichen Rekursionsschleifen bei der parallelen Entwicklung von Hard- und Software entfallen. Die Hardware kann in einem Durchgang gezielt auf die Anwendung hin entwickelt werden.
Mit dem kostengünstigen Radar-Baukasten lassen sich Prototypen für Radarsensoren mit Frequenzen von 60 und 79 GHz schnell erstellen. Diese Sensoren bieten Reichweiten von 0,1 bis 260 Metern und Winkelauflösungen von weniger als 10°. Die verschiedenen Frequenzen können mit Einzel- und MIMO-Antennenkonzepten kombiniert werden.
Mehr Informationen: RadarBerry | Download (pdf/ 1,1MB)
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: Swarmy | Download (pdf/ 1,3MB)
Mit umfangreichem Know-how in der Herstellung hochdichter flexibler oder starr-flexibler Multilayer-Schaltungen ist das Fraunhofer IZM führend. Durch die Vorführung eines Strömungssensors zur Zustandsüberwachung mit eingebetteter Sensorik in Rigid/Flex-Technologie wird die Anwendung der Wafer Level Redistribution Technologie auf temporären Trägerwafern präsentiert.
Für Synchrotronstrahlungsexperimente und Röntgenbildgebungsanwendungen sind hybride Pixeldetektormodule die Spitzenklasse in Röntgenkameras. Anhand eines X-Ray Detektors in Ausführung eines USB-Sticks demonstriert die Abteilung »Wafer Level System Integration« ihre Kompetenz in der Aufbau- und Verbindungstechnik für derartige hybride Pixeldetektorsysteme.
Zudem werden die folgenden Exponate ausgestellt: