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Validierung des Innovationpotentials verteilter Ereigniserkennung in drahtlosen Sensornetzen

Institution:

Freie Universität Berlin
BMBF
VDI/VDE

Projektleitung:
Mitarbeiter/innen:
Projektlaufzeit:
01.02.2012 — 31.05.2015
Ansprechpartner/in:
Norman Dziengel
vive 2d_2 [Konvertiert]

vive 2d_2 [Konvertiert]

The typical task of Wireless Sensor Networks is to gather environmental data with the aim to detect application-relevant events. Such events cover a range of security relevant events from trespassing of restricted areas via critical frequencies arising on bridges through to a harmful movement during a physical rehabilitation. During observation, sensor nodes are collecting a huge amount of data that need to be transferred to a central processor. This procedure is very energy consuming and shortens the lifetime of the sensor network.

VIVE validates a distributed event detection that provides a pattern matching based framework for wireless sensor networks. Groups of sensor nodes share information in a cooperative way which allows to evaluate events autonomously within the network. VIVE investigates new applications that benefit of an in-network evaluation of predefined events. The wireless Compounds of sensor nodes are sharing information in a cooperative way which allows to evaluate events autonomously within the network. Transferred data is reduced and evaluated within the network which allows short response time on events. As a result, the lifetime of the whole network will be enhanced.

Kurzbeschreibung (DE)

In vielen Anwendungsfeldern wird nach Möglichkeiten zur autonomen Erkennung von Veränderungen oder Ereignissen gesucht. Von hoher Bedeutung ist eine solche Erkennung im Zusammenhang mit Sicherheitsfragen, so zum Beispiel bei der Langzeitüberwachung von Bauwerken oder bei der Beobachtung von Waldbrand- oder Erdbebengebieten. Dazu werden Sensornetze eingesetzt, die große Datenmengen an einen Zentralrechner übermitteln, der wiederum die Rohdaten auswertet und erforderliche Aktionen auslöst. Solche Netze sind aber langsam und störanfällig.

Basierend auf innovativen Mustererkennungsalgorithmen, die Wissenschaftler der Freien Universität Berlin im Rahmen mehrjähriger Forschungsarbeiten entwickelt haben, soll im Vorhaben "VIVE" ein System validiert werden, bei dem Verbünde von Sensorknoten relevante Ereignisse selbstständig klassifizieren können. Die drahtlos zu übertragenden Datenmengen sind dann nur noch gering und erforderliche Reaktionen können schnell ausgelöst werden. Im Ergebnis wird die Langlebigkeit des Netzwerkes erheblich gesteigert werden können.

Die wirtschaftliche Verwertung soll in erster Linie über eine Auslizensierung erfolgen.

 

Aktuelles:

  • 25.05.2015: Neuer VIVE-Sensorknoten mit Gehäuse fertig gestellt

  • 30.04.2015: Awards for PostureGuide in "Research to Market Challenge, PostureGuide

 

  • 28.04.2015: Press - Patente Promovierende -

  • 08.05.2014: Radio1 Interview mit Prof. Jochen Schiller

 

  

  • 05.06.2012 Video zum Brückendemonstrator:

/mi/inf/groups/ag-tech/projects/VIVE/medien/index.html

  • 02.06.2012 Lange Nacht der Wissenschaften 2012 Bilder:

 

  • Hannover Messe 2012 Vortrag "Kooperative Sensornetze - Überwachung von Zäunen und Assistenz bei Sport und Reha", VDI/VDE Veranstaltung, Technologische Grundlagen und Anwendungen der Mensch-Technik-Interaktion, Innovations for Industry Forum, Halle 17 Stand C60
  • 23.04.-27.04.2012 Hannover Messe 2012 Messeautritt:

 

 

  • 25.03.2012 Download: Hannover Messe 2012-Flyer
  • 20.03.2012 Download: Projekt-Flyer
  • 01.03.2012 Darstellung des Vorhabens vom BMBF: VIVE
  • 31.02.2012 BMBF-Projekt AVS-Extrem - "Autonome Vernetzte Sensorsysteme  (mst-AVS)" Vernetzte        Sensorsysteme zur Lokalisierung und Überwachung unter Extrembedingungen

 

Relevante Publikationen:

  • Norman Dziengel, Martin Seiffert, Marco Ziegert, Stephan Adler, Stefan Pfeiffer and Jochen Schiller. Deployment and Evaluation of a Fully Applicable Distributed Event Detection System in Wireless Sensor Networks. Ad Hoc Networks Sep. 2015.
  • Martin Seiffert, Norman Dziengel, Marco Ziegert, Robert Kerz, and Jochen Schiller, “Towards Motion Characterization and Assessment Within a Wireless Body Area Network,” in Internet and Distributed Computing Systems , ser. Lecture Notes in Computer Science, G. D. Fatta, G. Fortino, W. Li, M. Pathan, F. Stahl, and A. Guerrieri, Eds. Springer International Publishing, Sep. 2015, no. 9258, pp. 63–74.
  • Marco Ziegert, Norman Dziengel, Martin Seiffert, Stefan Pfeiffer and Jochen Schiller. A Developer and a Reference Board for Distributed Motion Evaluation in Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology (ICIT '15), March 2015.
  • Norman Dziengel, Martin Seiffert and Stefan Kolano. A METHOD AND A FEEDBACK SYSTEM FOR THE ASSESSMENT OF MOTIONS OF A VERSATILE SYSTEM European Patent Application EP14193446 (unpublished), priority date: 17, November 2014.
  • Georg Wittenburg, Norman Dziengel, and Christian Wartenburger. METHOD AND SENSOR NETWORK FOR ATTRIBUTE SELECTION FOR AN EVENT RECOGNITION European patent EP 2 392 120 (B1),  March 2014.

  • Norman Dziengel, Jochen Schiller. Sensorknoten werden Teamplayer. Best Practice Wireless in der Hauptstadtregion Berlin-Brandenburg, (Sieck, Jürgen; Kühn, Eileen; Besen, Ronald; sowie verschiedene Forschungseinrichtungen) , Berlin, 2013, ISBN 978-3-9815065-2-5 (Seite 28-29)

  • Georg Wittenburg, Norman Dziengel, and Christian Wartenburger. METHOD AND SENSOR NETWORK FOR ATTRIBUTE SELECTION FOR AN EVENT RECOGNITION International patent US2012036242 (A1),  February 2012 .

  • Norman Dziengel, Georg Wittenburg, Stephan Adler, Zakaria Kasmi, Marco Ziegert and Jochen H. Schiller. Book Chapter: Event Detection in Wireless Sensor Networks, in Intelligent Sensor Networks: The Integration of Sensor Networks, Signal Processing, and Machine Learning, Fei Hu and Qi Hao (ed.), Taylor & Francis LLC, pp. 441-458, CRC Press 2012.

  • Georg Wittenburg, Norman Dziengel, Stephan Adler, Zakaria Kasmi, Marco Ziegert and Jochen H. Schiller. Cooperative event detection in wireless sensor networks. IEEE Communications Magazine 50(12): 124-131 (2012)

  • Norman Dziengel, Marco Ziegert, Stephan Adler, Zakaria Kasmi, Martin Seiffert and Jochen Schiller. Verteilte Ereigniserkennung in drahtlosen Sensornetzen überwacht Zaun-, Reha- und Sportanwendungen. Fachzeitschrift für Aufbau- und Verbindungstechnik in der Elektronik PLUS, März 2012 Band 14, S. 629-635
  • Norman Dziengel, Marco Ziegert, Stephan Adler, Zakaria Kasmi, Stefan Pfeiffer and Jochen Schiller. Energy-Aware Distributed Fence Surveillance for Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the 7th IEEE International Conference on Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing (ISSNIP '11)
  • Norman Dziengel, Nicolai Schmittberger, Jochen Schiller, Mesut Günes and Jochen Schiller. Secure Communications for Event-Driven Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the 3rd International Symposium on Sensor Networks and Applications (SNA '11)
  • Norman Dziengel, Marco Ziegert, Stephan Adler, Zakaria Kasmi und Jochen Schiller. Herausforderungen der verteilten Ereigniserkennung in drahtlosen Sensornetzen. In: Microsystemtechnik Kongress 2011, Darmstadt, Germany (MST 2011)
  • Norman Dziengel, Marco Ziegert, Martin Seiffert, Georg Wittenburg, and Jochen Schiller. Integration of Distributed Event Detection in Wireless Motion-Based Training Devices. In Proceedings of the 1st IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE '11), Berlin, September 2011.
  • Jochen Schiller, Talk: Der nächste Schritt - Funksensornetze im praktischen Einsatz RFID für mobile und webbasierte Anwendungen – Trends und Branchenlösungen , September 2011
  • Georg Wittenburg, Norman Dziengel, and Christian Wartenburger. Verfahren und Sensornetz zur Merkmalsauswahl für eine Ereigniserkennung. German patent DE 10 2009 006 560 B4 (WO 2010/086325 A1) June 2011.
  • Nicolai Schmittberger, Norman Dziengel. Sicherheit in ereignisorientierten, drahtlosen Sensornetzen. Informatiktage 2011 (B-IT), Bonn, March 2011.
  • Norman Dziengel, Marco Ziegert, Zakaria Kasmi, Frederik Hermans, Stephan Adler, Georg Wittenburg, and Jochen Schiller. A Platform for Distributed Event Detection in Wireless Sensor Networks. In: First International Workshop on Networks of Cooperating Objects(CONET 2010). Stockholm, Sweden (Apr 2010). 
  • Georg Wittenburg, Norman Dziengel, Christian Wartenburger, Jochen Schiller. A System for Distributed Event Detection in Wireless Sensor Networks. In Proceedings of the 9th ACM/IEEE  International Conference on IPSN. Stockholm, Sweden (Apr 2010).