Abschluss der Phase 1 eines Projekts, das aus den Europäischen Fonds für Schlesien 2021–2027 kofinanziert wird
Mit großer Freude möchten wir mitteilen, dass wir die erste Phase der industriellen Arbeiten im Rahmen eines Projekts abgeschlossen haben, das aus den Europäischen Fonds für Schlesien 2021–2027 (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) kofinanziert wird. Das Projekt wird im Bereich Forschung, Entwicklung und Innovation in Unternehmen durchgeführt und stellt einen wichtigen Schritt in Richtung der Entwicklung moderner Lösungen für die Automatisierung und Digitalisierung der Industrie dar.
Die Arbeiten dauerten 9 Monate – von April bis Dezember 2025 – und ermöglichten den Übergang vom Technologiereifegrad TRL 3 zu TRL 4, also zu einem validierten Konzept, das unter Laborbedingungen funktioniert.
Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines skalierbaren Systems, das die Lokalisierung von Objekten sowie die Echtzeit-Kartierung der Umgebung auf Basis von IoT-Daten, Bildverarbeitungssystemen und UWB-Technologie ermöglicht.
Projektphase 1 – Umfang und Ziele der industriellen Arbeiten
Die erste Phase der industriellen Arbeiten konzentrierte sich auf die Vorbereitung der technologischen Grundlagen der gesamten Lösung. Die Aktivitäten wurden parallel in zwei Hauptbereichen durchgeführt, nämlich:
- Architektur der Zentraleinheit
- Architektur der Edge-Geräte.
Dieser Ansatz ermöglichte die parallele Entwicklung der Datenverarbeitungsschicht sowie der Schicht zur Erfassung von Informationen direkt aus der Umgebung.
Architektur der Zentraleinheit – Echtzeitverarbeitung von IoT-Daten
Im ersten Arbeitsbereich konzentrierten wir uns auf die Gestaltung der zentralen Architektur, die für die Erfassung, Verarbeitung und Analyse von IoT-Daten verantwortlich ist.
Die umgesetzten Maßnahmen umfassten unter anderem:
- Analyse und Auswahl von Technologien zur Verarbeitung großer IoT-Datenvolumina, einschließlich zeitvariabler Daten,
- Bewertung von Tools zur Stream-Verarbeitung, die eine laufende Datenanalyse ermöglichen,
- Auswahl des Kommunikationsprotokolls MQTT, das auf IoT-Systeme zugeschnitten und gegenüber Übertragungsunterbrechungen robust ist,
- Auswahl von Cache-Technologien (Redis, Memcached, Aerospike) zur Beschleunigung des Datenzugriffs,
- Entwurf einer Microservices-Architektur sowie Auswahl von Werkzeugen zur Containerisierung und Orchestrierung von Containern,
- Vorbereitung von Code-Repositories sowie ersten Anwendungskontainern,
- Erarbeitung eines Konzepts für ein Visualisierungs- und Berichtssystem, das die Überwachung des Systembetriebs und die Darstellung der Daten für Nutzer ermöglicht.
Das Ergebnis dieser Arbeiten ist eine skalierbare und flexible zentrale Architektur, die für eine weitere Erweiterung in den nächsten Projektphasen vorbereitet ist.
Edge-Geräte – Datenerfassung und Vorverarbeitung
Die zweite Säule der ersten Phase war die Entwicklung der Architektur und Software für Edge-Geräte, die für die direkte Datenerfassung aus der Umgebung verantwortlich sind.
In diesem Bereich wurden unter anderem umgesetzt:
- Erstellung eines Edge-Geräte-Simulators, der das Testen von Algorithmen ohne physische Hardware ermöglicht,
- Aufbau einer Simulationsumgebung, die Daten aus Kameras und Sensoren generiert und Tests von SLAM-Algorithmen unterstützt,
- Entwicklung von Echtzeitsoftware in Form von ROS-Knoten, die für Datenerfassung, lokale Verarbeitung und Veröffentlichung der Daten verantwortlich sind,
- Vorbereitung automatischer Skripte, die die Systemumgebung nach dem Start des Geräts ausführen,
- Erstellung eines IoT-Datengenerators, der die gleichzeitige Arbeit von mehreren Dutzend Geräten simuliert,
- Durchführung von Forschungsarbeiten zu SLAM-Algorithmen, einschließlich des Vergleichs von Methoden zur Erkennung und Zuordnung charakteristischer Merkmals-Punkte,
- Implementierung eines Prototyps eines SLAM-Algorithmus mit Loop-Closure-Korrektur, der die Kartierung der Umgebung, die Lokalisierung des Geräts sowie die automatische Korrektur von Trajektorienfehlern ermöglicht.
Projektmeilenstein
Gemäß den Projektannahmen wurde ein Meilenstein erreicht – die Entwicklung einer skalierbaren Architektur und von Komponenten für die Verarbeitung von IoT-Daten.
Im Rahmen der Verifizierung:
- wurden Leistungstests des Systems durchgeführt,
- wurden die Reaktionszeiten einzelner Komponenten überprüft,
- wurde die Unterstützung von mindestens 15 Edge-Geräten bestätigt,
- wurde eine Systemverfügbarkeit von 99% erreicht – entsprechend den Projektannahmen.
Zusammenfassung der ersten Projektphase
Die erste Phase der industriellen Arbeiten ermöglichte den Aufbau solider technologischer Grundlagen der gesamten Lösung – sowohl auf der Seite der Zentraleinheit als auch auf der Seite der Edge-Geräte. Die entwickelte Architektur ist skalierbar, konsistent und für die weitere Entwicklung vorbereitet.
In den nächsten Projektphasen sind Arbeiten zur Integration der einzelnen Komponenten, Tests unter realen Bedingungen sowie eine weitere Erhöhung des Technologiereifegrads des Systems geplant.
Finanzielle Details und Zeitplan
| Gesamtkosten des Projekts | 3 021 212,49 PLN |
| Höhe des Beitrags aus den Europäischen Fonds – EFRE (Europäischer Fonds für regionale Entwicklung) | 2 138 002,33 PLN |
| Umsetzungszeitraum | vom 1. April 2025 bis zum 31. März 2027 |
