Embedded AI erleben
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Starten Sie den Projektkonfigurator und stellen Sie sich virtuell ein Projekt mit Embedded AI zusammen. Dabei erkunden Sie u.a. die Möglichkeiten für Technologien, Tools, Algorithmen, die Sie für ein Projekt benötigen.

  1. 1. Intro
  2. 2. konfigurieren
  3. 3. abschließen

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Embedded

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Willkommen im

Projektkonfigurator

Hier finden Sie unser Leistungs- und Kompetenzverzeichnis für Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Wählen Sie mehrere Projektbausteine, Technologien oder weitere Angaben aus unseren sechs Kompetenzfeldern, um Ihr Projekt mit Embedded AI zusammenzustellen.

Hinweise:

  1. Entscheiden Sie selbst, ob Sie eine detaillierte oder nur eine grobe Auswahl treffen. Ergänzen Sie Wünsche in den entsprechenden Eingabefeldern.
  2. Anschließend erhalten Sie Ihre Konfiguration als Bericht zum Download (anonymisiert) oder senden Sie uns Ihre Konfiguration als Anfrage.
  • Bild AI Engineering for your Aplication
    Project

    Wählen Sie Projektform, Anwendungsbereich und Projektmanagement

  • Signals

    Welche Signale, Sensoren und Signalverarbeitungsalgorithmen beschreiben Ihr Projekt?

  • KI-Algorithmen

    Benötigen Sie Erkennungsverfahren, Machine Learning, KI oder andere Algorithmen?

  • Software

    Welche Anforderungen stellen Sie an die Softwareentwicklung für Ihr Embedded-KI-Projekt?

  • Embedded

    Ihre Embedded AI soll auf einer Elektronikplatine laufen? Wir gestalten Ihr Embedded System nach Ihren Wünschen.

  • Connectivity

    Ihre Embedded AI arbeitet nicht allein? Wählen Sie Möglichkeiten der Connectivity mit anderen Systemen.

Projekt

Das Projekt bzw. die Projektarbeit ist die Grundlage für professionelle Forschungs- und Entwicklungsarbeit, Serienproduktion oder auch Produktgestaltung. In diesem Abschnitt können Sie nähere Angaben zum Umfeld Ihres Projektes, zum Anwendungsbereich oder zur Projektform machen. Außerdem können Sie die Art des Projektmanagements auswählen oder sich darüber informieren. Außerdem können Sie prüfen, ob unsere Methoden bereits in Ihrem Unternehmen angewendet werden, damit wir uns bereits auf Ihre Vorgehensweise einstellen können.

Projektbeschreibung

Geben Sie uns zur besseren Veranschaulichung gern eine verbale Beschreibung IhresProjekts, sodass wir uns eine gute Vorstellung machen und eine Zusammenarbeit bereits gut vorbereiten können.
  • Erläuterung (optional)
    Genauere Auswahl (optional):

Branche

In welcher Branche oder in welchem Anwendungsbereich findet Ihr Projekt statt?
  • Automotive
  • Medical
  • Energietechnik
  • Smart Sensors
  • Weiße Ware
  • Home Automation
  • Autonomes Fahren
  • Robotik
  • Industrieautomation
  • Vorausschauende Instandhaltung
  • Weitere
    Genauere Auswahl (optional):

Projektform

Die Entwicklung von Produkten durchläuft typischerweise mehrere Phasen, die den gesamten Produktentwicklungszyklus abdecken. Für welche Phase dieses Zyklus interessieren Sie sich bzw. wo können wir unterstützen?
  • Machbarkeitsstudie/Recherche
  • Machbarkeitsnachweis (Proof of Concept): Entwicklung Demonstrator
  • Entwicklung Produktvorstufe: Prototyp
  • Serienentwicklung: Serienprototyp
  • Durchführung der Serienproduktion
  • Redesign (Neugestaltung)
  • Weitere
    Genauere Auswahl (optional):

Projekt Management

Damit Ihr Projekt zum Erfolg führt, bietet Ihnen Embedded AI ein professionelles Projektmanagement (PM). Dafür stehen uns verschiedene Methoden zur Verfügung, aus denen Sie im Folgenden einige Aspekte auswählen können. Wenn Sie keine Präferenzen haben, schlagen wir Ihnen eine Vorgehensweise im Projektmanagement vor.
  • Projekt-Management-Vorgehensmodelle
    Die Wahl des Projekt-Management-Vorgehensmodells orientiert sich am Projekttyp sowie externen Anforderungen des Kunden.
    Genauere Auswahl (optional):
    • agiles Projektmanagement nach dem Scrum-Modell
    • agiles Projektmanagement nach dem Kanban-Modell
    • klassische Methode des Projekt-Managements, lineares Vorgehen
    • klassische Projekt-Management-Methode in der Softwareentwicklung
    • kombiniert agile und klassische Vorgehensmodelle
  • Projekt-Management-Werkzeuge
    Embedded AI arbeitet standardmäßig mit den unten aufgeführten Projekt-Management Tools. Wählen Sie ein Werkzeug Ihrer Wahl für Ihr Projekt.
    Genauere Auswahl (optional):
    • OpenProject ist eine Open-Source-Projekt-Management-Software, die umfassende Funktionen für Projektplanung, Aufgabenverwaltung, Zeit- und Kostenverfolgung sowie kollaborative Zusammenarbeit bietet. OpenProject wird von der OpenProject GmbH entwickelt und bereitgestellt.
    • Projektron BCS (Business Coordination Software) ist eine webbasierte Projektmanagement-Software, die von der deutschen Firma Projektron GmbH angeboten wird.
    • Jira ist eine Projekt-Management- und Fehlerverfolgungssoftware, die von Atlassian entwickelt wurde. Ursprünglich als Bug-Tracking-Tool konzipiert, ist Jira mittlerweile eine Plattform, die für eine Vielzahl von Anwendungsfällen wie Agile-Softwareentwicklung, Projekt-Management und Aufgabenverfolgung verwendet wird.
    • Confluence wurde von Atlassian entwickelt. Es ist keine Projekt-Management-Software, unterstützt das Projektmanagement aber umfangreich als Kollaborations- und Wissensmanagement-Software. Es wird häufig in Kombination mit Jira verwendet, um Teams bei der Erstellung, Organisation und Freigabe von Projektdokumentationen und anderen wichtigen Informationen zu unterstützen.
  • Anforderungsanalyse (Requirement Engineering)
    Wie erfolgt die Anforderungsanalyse? Wenn gewünscht erarbeiten wir für Ihre Projektidee die technischen Anforderungen. Dabei übernehmen wir Erhebung, Dokumentation sowie Verwaltung der Anforderungen.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Fehler- oder Mängelmanagement (Defect Management)
    Das Defect Management ist ein systematischer Prozess zur Identifikation, Dokumentation, Analyse, Priorisierung und Behebung von Fehlern oder Mängeln in einem Produkt oder System. Haben Sie bestimmte Wünsche an das Defect Management für Ihr Projekt?
    Genauere Auswahl (optional):
  • Qualitäts Management (Normen, Standards, Zertifizierungen)
    Qualitätsmanagement im Projekt bezieht sich auf die systematische Überwachung und Sicherstellung der Qualität aller projektbezogenen Prozesse und Ergebnisse. Es umfasst die Planung, Steuerung und Verbesserung von Qualitätsaspekten, um sicherzustellen, dass das Projekt die definierten Qualitätsstandards erfüllt. Zertifikate bescheinigen bestimmte branchenbezogene Standards für Qualitätsmanagement oder für Qualität. Ist für ein Projekt eine der folgenden Standards oder Zertifikate notwendig?
    Genauere Auswahl (optional):
    • ISO 9001 ist ein international anerkannter Standard für Qualitätsmanagement. Er legt die Anforderungen fest, die eine Organisation erfüllen muss, um ihre Fähigkeit zu demonstrieren, Produkte und Dienstleistungen bereitzustellen, die sowohl die Anforderungen der Kunden als auch gesetzliche und behördliche Anforderungen erfüllen.
    • ISO 26262 ist ein internationaler Standard für funktionale Sicherheit in der Automobilindustrie. Er legt Anforderungen fest, um Risiken im Zusammenhang mit der Sicherheit von elektrischen und elektronischen Systemen in Kraftfahrzeugen zu managen. ASIL (Automotive Safety Integrity Level) ist eine Klassifizierung, die in der ISO 26262 verwendet wird, um die Sicherheitsanforderungen für verschiedene sicherheitskritische Funktionen in Fahrzeugen zu bewerten. Es gibt vier ASIL-Stufen von A (geringes Sicherheitsintegritätsniveau) bis D (sehr hohes Sicherheitsintegritätsniveau)
    • ISO 27001 ist ein international anerkannter Standard für Informationssicherheitsmanagement. Er legt Anforderungen für ein umfassendes Managementsystem zur Sicherheit von Informationen fest und bietet einen systematischen Ansatz, um die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit von Informationen in einer Organisation zu schützen.
    • TISAX steht für Trusted Information Security Assessment Exchange und ist ein branchenspezifischer Standard für die Informationssicherheit in der Automobilindustrie. Er wurde entwickelt, um die Sicherheitsanforderungen der Automobilhersteller und -zulieferer zu erfüllen.
    • IATF 16949 ist ein global anerkannter Qualitätsmanagementstandard speziell für die Automobilindustrie. Er definiert die Anforderungen an ein Qualitätsmanagementsystem für Organisationen, die Teile und Dienstleistungen für die Automobilindustrie liefern. IATF 16949 ersetzt die frühere ISO/TS 16949 und wird von der International Automotive Task Force (IATF) verwaltet.
    • ASPICE (Automotive SPICE) ist ein international anerkanntes Referenzmodell für die Entwicklung von eingebetteten Systemen in der Automobilindustrie. Es wird verwendet, um die Prozessreife und -fähigkeit von Unternehmen und deren Lieferanten zu bewerten, die Software und elektronische Komponenten für Automobile entwickeln.
    • Die CE-Zertifizierung wird durch das CE-Kennzeichen auf Produkten kenntlich gemacht, um anzuzeigen, dass sie mit den europäischen Richtlinien für Gesundheit, Sicherheit und Umweltschutz in Einklang stehen und somit innerhalb des Europäischen Wirtschaftsraums (EWR) frei gehandelt werden können. CE steht für Conformité Européenne, was auf Französisch Europäische Konformität bedeutet.
    • GS steht für Geprüfte Sicherheit und ist ein Prüfzeichen, das in Deutschland verwendet wird, um die Einhaltung von Sicherheitsanforderungen für verschiedene Produkte zu kennzeichnen. Es wird von unabhängigen Prüfinstituten vergeben, nachdem die Produkte auf Sicherheit, Gesundheits- und Umweltschutz geprüft wurden. Das GS-Zeichen ist keine gesetzliche Anforderung, sondern ein freiwilliges Gütezeichen, das Verbrauchern zusätzliche Sicherheit bei der Auswahl von Produkten bietet.

Signale

Embedded-AI-Projekte befassen sich häufig mit der Nutzung, Auswertung und Erkennung von Informationen in Signalen. Signale übertragen Informationen von einer Informationsquelle (z. B. einem Gesicht) über ein Signalübertragungsmedium (z. B. Infrarotlicht) zu einem Sensor (z. B. einer Infrarotkamera), der die Informationen in eine maschinenverarbeitbare Form (z. B. ein digitales Bild) umwandelt. Nachfolgende Algorithmen der digitalen Signalverarbeitung können diese Signale transformieren, modifizieren oder zur Informationsextraktion verwenden. In diesem Abschnitt können Sie sich über verfügbare Signalformen, Sensoren und Signalverarbeitungsalgorithmen informieren und eine dazugehörigeAuswahl für Ihr Projekt treffen.

Physische Signalform

Embedded AI kann mit allen Signalformen Lösungen erzeugen. Wenn Ihr Projekt Inputsignale verarbeiten soll, dann wählen Sie im Folgenden die Art des Signals aus. Sollte Ihre Signalform nicht dabei sein, kontaktieren Sie uns bitte.
  • Akustisch
    Ein akustisches Signal ist Schall im menschlich hörbaren Frequenzbereich (16 Hz < f < 20.000 Hz). Im Folgenden sind beispielhafte akustische Signale/Geräusche zur Auswahl gegeben, mit denen Embedded AI algorithmische Aufgaben lösen kann.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Ultraschall
    Ultraschall sind akustische Signale, die oberhalb des menschlich hörbaren Frequenzbereich (20 kHz < f < 1,6 GHz) liegen. Im Folgenden sind beispielhaft drei Ultraschall-Themen zur Auswahl gegeben. Ergänzen Sie ggf. Ihr zu verarbeitendes Ultraschallthema im Eingabefeld.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Optisch
    Bilder entstehen aus Lichtreflexionen oder -emissionen von Ereignissen, Gegenständen oder Situationen im menschlich sichtbaren Lichtwellenlängenbereich. Im Folgenden sind beispielhaft drei Bildszenarien zur Auswahl gegeben. Ergänzen Sie ggf. Ihr zu verarbeitendes Bildszenario im Eingabefeld.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Infrarot
    Infrarotes Licht liegt unterhalb des menschlich sichtbaren Lichtwellenlängenbereich. Im Folgenden sind beispielhaft drei Infrarotszenarien zur Auswahl gegeben. Ergänzen Sie ggf. Ihr zu verarbeitendes Thema im Eingabefeld.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Funk
    Funksignale werden in vielfältigen Anwendungen von Antennen ausgesendet und empfangen. Signale werden dabei meist auf Funkwellen aufmoduliert.
    Genauere Auswahl (optional):
    • bspw. EMV-Störung, ...
    • LF, RFID, ...
    • LoRa, Bluetooth LE/BLE, WLAN, ...
    • Ultra-Wideband/UWB, Radar, WLAN, ...
  • Beschleunigung
    Bewegungsereignisse bzw. die Änderung von Bewegungen wird durch die Kraft der Beschleunigung einer Masse/eines Körpers messbar. Im Folgenden sind beispielhaft drei Bewegungsszenarien zur Auswahl gegeben. Ergänzen Sie ggf. Ihrzu verarbeitendes Thema im Eingabefeld.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Kraft
    Kräfte und deren Veränderung zeigen Zustände in technischen Anlagen oder in Fahrzeugen usw. an und können für die Steuerung oder Regelung entsprechender Prozesse hinzugezogen werden. Beschreiben Sie Ihr Thema.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Druck
    Druck kann in Flüssigkeiten oder Gasen gemessen werden, woraus bspw. Rückschlüsse über geographische Höhe eines Gegenstandes oder Verhalten von technischen Anlagen gezogen werden können. Beschreibe Dein Thema.
    Genauere Auswahl (optional):

Sensor

Ein Sensor wandelt ein physikalische Signal in ein elektrisches und anschließend in ein digitales Signal um, das später durch algorithmische Signalverarbeitungs- oder Signalerkennungs-Systeme analysiert werden kann.
  • Mikrofon
    Ein Mikrofon wandelt akustische Schallsignale in elektrische Signale um. Es existiert eine Vielzahl an Mikrofontypen. Die zu verwendende Variante wird im Rahmen eines Projektes festgelegt bzw. recherchiert.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Ultraschall-Wandler
    Ultraschall-Wandler senden und empfangen Ultraschallsignale und wandeln diese aus/in elektrische Signale. Die zu verwendende Variante wird im Rahmen eines Projektes festgelegt bzw. recherchiert.
    Genauere Auswahl (optional):
  • 2D-Kamera IC (CMOS, CCD)
    Ein rechteckiger Sensor, der ein rechteckiges Bild liefert, ähnelt herkömmlichen Fotoapparaten. Für die 2D-Bildaufnahme kommen Flächenkameras unterschiedlicher Auflösungen mit Monochrom, Farbsensoren oder IR-empfindlichen Sensoren zur Anwendung.
    Genauere Auswahl (optional):
  • 3D-Kamera IC (CMOS)
    3D-Kameras nehmen zwei oder mehr Bilder aus unterschiedlichen Blickwinkeln auf, um dreidimensionale Bilder oder Videos zu erstellen.
    Genauere Auswahl (optional):
  • IR-Kamera IC (CMOS)
    Infrarotkamera (auch bezeichnet als Wärmebildkamera) ist ein Gerät ähnlich einer herkömmlichen Kamera, das jedoch Infrarotstrahlung empfängt und die IR-Strahlung als Bild des Objektes wiedergibt.
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB-Ranger
    Ein UWB-Ranger ist ein Gerät, das Ultra-Wideband-Technologie zur präzisen Standortbestimmung und Abstandsmessung verwendet.
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB-µRADAR
    Ein UWB-µRADAR ist ein Ultra-Wideband-Radar, das extrem kurze Impulse sendet und empfängt, um präzise Standortbestimmungen und Abstandsmessungen durchzuführen.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Bluetooth Low Energy (BLE)
    BLE ist eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Metern vernetzen lassen. Im Vergleich zum „klassischen“ Bluetooth soll BLE einen deutlich geringeren Stromverbrauch und geringere Kosten mit einem ähnlichen Kommunikationsbereich haben.
    Genauere Auswahl (optional):
  • RADAR
    Radarsensor ist ein strahlbasierter Sensor und wird eingesetzt, um Objekte, zum Beispiel andere Fahrzeuge und Fußgänger, zu erfassen und deren Abstand zum Fahrzeug sowie deren Relativgeschwindigkeiten zu messen.
    Genauere Auswahl (optional):
  • LIDAR
    Eine dem Radar verwandte Methode zur optischen Abstands- und Geschwindigkeitsmessung sowie zur Fernmessung atmosphärischer Parameter. Es ist eine Form des dreidimensionalen Laserscanning. Statt der Radiowellen wie beim Radar werden Laserstrahlen verwendet.
    Genauere Auswahl (optional):
  • IMU-Sensor
    Räumliche Kombination mehrerer Inertialsensoren wie Beschleunigungssensoren und Drehratensensoren. Sie stellt die sensorische Messeinheit eines Trägheitsnavigationssystems dar.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Array
    Ein Sensorarray ist eine Gruppe von Sensoren, die normalerweise in einem bestimmten geometrischen Muster angeordnet sind und zum Sammeln und Verarbeiten elektromagnetischer oder akustischer Signale verwendet werden.
    Genauere Auswahl (optional):

Signalverarbeitung

  • Signalaufbereitung
    Genauere Auswahl (optional):
    • Beispielsweise Interpolation oder Dezimierung
    • Beispielsweise um einen Signalverlauf zu schätzen oder im 2D-Bereich Bilder vor Transformationen mit Randeffekten an den Bildkanten fortzuführen.
    • Parametrierung von FIR-Filtern (engl. Finite impulse response) (Tief-, Hoch- und Bandpassfiltern, sowie Bandsperrfiltern) beispielsweise durch den Entwurf im Frequenzbereich und anschließender inverser DTFT und Fensterung
    • Parametrierung von analogen Filtern (beispielsweise Chebyshev, Butterworth und Cauer), sowie deren Transformationen in ein Digitalfilter mittels Bilinear-Transformation
  • Adaptive Filter
    Ein adaptives Filter in der Signalverarbeitung ist ein spezielles analoges Filter oder digitales Filter, das seine Übertragungsfunktion und Frequenz im Betrieb selbstständig verändern kann.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Sowohl im Zeit- und Frequenzbereich beliebter adaptiver Filter zur Modellierung Gausscher Zufallsprozesse
    • Filter auf Basis sequenzieller Monte-Carlo-Methoden
    • eng.: (Normalized) Least-Mean-Squares
    • Erweiterung des LMS Prinzips (engl. Recursive Least Squares)
    • Der LMS-Filter wird hier im Frequenzbereich auf ein partitioniertes Signal angewendet.
  • Signalanalyse
    Signalanalyse ist ein mathematisches Verfahren, um Signale (Zeitfunktionen oder auch Funktionen des Ortes und ähnlichem) in „Teilschwingungen“ zu zerlegen.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Die Analyse des Spektrums eines Signals (engl. Spectral analysis) gibt Aufschluss darüber, welche Frequenzen mit welcher Leistung in einem Signal enthalten sind.
    • Parallele Analyse mit mehreren digitalen Filtern, welche eine bessere Frequenzisolation ermöglicht
    • Durch geeignete Transformation kann hier die Spektrale Hüllkurve eines Signals geschätzt werden. Prinzip des Cepstrums ist eng verwandt mit der homomorphen Filterung.
    • engl. Envelope
    • Analyse von lokalen Maxima in Signalen
    • Schätzung von signifikanten Wechselpunkten in Signalmittelwert oder Varianz
    • engl. Regression Approximation
    • engl. Shape extrapolation
    • Lineare Diskriminanzanalyse nach Fisher
    • (engl. LPC - linear predictive coding) wird genutzt, um die spektrale Hüllkurve eines Signals zu schätzen oder eine Transferfunktion eines LTI-Systems zu estimieren
    • Beispielsweise zur Bestimmung/Messung einer Raumimpulsantwort zur Kalibrierung von Systemen. Der Raum wird annähernd als LTI-System (engl. Linear time invariant system) betrachtet und die Impulsantwort mittels Maximalfolgen oder Sweeps/Chirps.
  • Stochastische Analyse
    Die stochastische Analyse beschäftigt sich mit der Verallgemeinerung von Begriffsbildungen, Aussagen und Modellen der Analysis auf stochastische Prozesse, also auf Funktionen, deren Werte zufällig sind.
    Genauere Auswahl (optional):
    • engl. Noise analysis
    • engl. Outlier and Novelty Detection
    • Meistens werden GMMs (engl. Gaussian mixture models) mittels EM- (engl. Expectation-Maximization) Algorithmus aufgestellt und dienen der Modellierung von Verteilungsfunktionen.
    • Bestimmung von Mittelwert, Varianz, Schiefheit und Wölbung (Kurtosis).
    • Dies ist wichtig, um Verbindungen und Beziehungen in Datensätzen zu untersuchen und wichtige Merkmale zu isolieren.
    • Beispielsweise durch Verwendung von Median und MAD (engl. Median Absolute Deviation) im Vergleich zu Mittelwert und Standardabweichung. Robust bedeutet hier eine gewisse Invarianz gegenüber Ausreißer in einem Datensatz. Viele klassische Methoden, wie die PCA, lassen sich auch robust implementieren.
  • Bildanalyse
    Bei einer Bildanalyse untersucht man ein Bild systematisch, also logisch und geordnet. Dabei kann es sich beispielsweise um ein Gemälde, eine Zeichnung oder eine Fotografie handeln.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Kantenerkennung
    • Binarisierung von Bildern, um einzelne Objekte zu isolieren.
    • Methoden der Signalfilterung werden hier angewandt, um beispielsweise niederfrequente Beleuchtung aus Bildern zu extrahieren. Die homomorphe Filterung findet hier oft Anwendung.
    • Effiziente Methode zur Identifikation von Kanten, aber auch Linien, Kreisen und Parabeln in Bildern.
    • Wird vor allem genutzt, um die Begrenzungsrahmen (engl. bounding boxes) von segmentierten Objekten in Bildern zu berechnen.
  • Signaltransformation
    Genauere Auswahl (optional):
    • Fouriertransformation-Koeffizienten der Transformation eines Signales in gewichtete komplexe Sinus-/Kosinus-Schwingungen
    • Diskrete Kosinustransformation, angewandt bei der Datenkomprimierung beispielsweise bei dem JPEG-Datenformat.
    • Erstellen eines analytischen Signals, beispielsweise zur Extraktion der Einhüllenden (Envelope).
    • Ähnlich der FFT, aber nicht auf Basis von Sinus-/Kosinus-Schwingungen, sondern anderer Aufbaufunktionen, den sogenannten „Wavelets“. Dies erlaubt eine variable Zeit-Frequenzauflösung, ungleich der FFT, unter Beachtung der Unschärferelation.
    • Durch Koordinatentransformationen (Affine Transformationen) lassen sich bei 2D- oder 3D-Bildsignalen beispielsweise Rotationen und Skalierungen effizient implementieren. Dies kann auch auf mehr Dimensionen verallgemeinert werden.
    • Die Hauptkomponentenanalyse (engl. Principal component analysis) erlaubt es, durch eine SVD (engl. Singular-value-decomposition – Eigenwertzerlegung) eine „bessere“ Basis der Eingangsdaten zu bestimmen, durch welche sich anschließend eine Dimensionsreduktion realisieren lässt. Die PCA wird oft Klassifikationsproblemen vorangestellt, um wichtigere Merkmale in Datensätzen zu identifizieren.
    • Die Unabhängigkeitsanalyse (engl. Independant-component-analysis) nutzt eine PCA und eine anschließende Drehung, um möglichst stochastisch unabhängige Komponenten in einem Datensatz zu identifizieren. Die ICA ist eng verwandt mit dem Thema der BSS (engl. Blind-source-separation -blinde Quellentrennung).
    • Effizientere Berechnung von Rotationen und Translationen gegenüber traditionellen Matrixmultiplikationen.
    • Die Eigenwertzerlegung einer Matrix gibt Aufschluss über Basisvektoren mit hoher Varianz und niedriger Varianz (siehe auch PCA).

Anwendungen

  • Zustandsschätzung
    Genauere Auswahl (optional):
    • (engl. movement tracking)
    • Beispielsweise biologische Prozesse, chemische Reaktionen oder meteorologische Abläufe.
  • Audioverarbeitung
    Genauere Auswahl (optional):
    • engl. noise cancellation
    • Unterdrückung störenden Widerhalls, beispielsweise bei Freisprechanlagen (engl. echo cancellation).
    • Identifikation/Isolation von unterschiedlichen Stimmen in einem Konferenzraum (engl. blind source separation).
  • Bildverarbeitung
    Bildverarbeitung umfasst unterschiedliche Anwendungen wie Desktop Publishing, Belegverarbeitung, Algorithmen der industriellen Bildverarbeitung oder Computerspiele.
    Genauere Auswahl (optional):
  • IMU-Verarbeitung
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB Ranging
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB Radar
    Genauere Auswahl (optional):
    • engl. (Child) presence detection – Lebenderkennung (von Kindern) durch Überwachung von Vitalsignalen in der Fahrerkabine bei Automobilen oder in Räumen.
    • (engl. Intrusion detection) Erkennung von Einbruchsszenarien in die Fahrerkabine oder in Räumlichkeiten.
    • (engl. Seat occupancy detection), beispielsweise um Hinweise zum Anschnallen von Fahrer und Mitfahrern zu generieren.

KI-Algorithmen

Kern der Technologien von Embedded AI ist meist ein algorithmisches System, das Erkennungsaufgaben durchführt oder automatisierte Entscheidungen erzeugt. Um ein solches System zu erzeugen, sind Technologien des Machine Learnings, von KI-Systemen sowie der Data Science erforderlich. Solche algorithmischen Technologien werden in mehreren Arbeitsschritten erzeugt, optimiert und zur praktisch geforderten Robustheit gebracht. In diesem Abschnitt können Sie sich über unsere algorithmischen Technologien und Methoden informieren und wenn möglich eine Auswahl für Ihr Projekt treffen.

KI-Anwendung

  • Ortung/Lokalisierung (von Objekten/Personen)
    Dies sind Verfahren, mit denen man die räumliche Position entfernter Objekte/Personen im Verhältnis zum Beobachter ermittelt.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Gesten oder Posen
    Genauere Auswahl (optional):
  • Biometrie und Vitalparameter
    Biometrie ist die Technik der Erkennung einer Person anhand persönlicher Charakteristika. Vitalparameter sind Messgrößen wichtiger Körperfunktionen, die bei der Kontrolle der Vitalzeichen festgestellt werden.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Mensch (Frau, Mann), Tier (Katze, Hund), uvm.
    • Erkennung von Herzinfarkt-Zeichen bzw. Vitalwerte des Herzens
    • Mustererkennung einer unregelmäßigen Atmung
    • Erkennung von Bewegungsfehlern bzw. falscher Ausführung von Tätigkeiten
  • Klassifikation akustischer Signale
    Eine Hörschallwelle, die aus Sprache, Musik, Geräuschen resultieren kann, im Frequenzbereich von ca. 10 bis 20.000 Hz liegt und somit für das menschliche Ohr wahrnehmbar ist.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Automatische Erkennung, wann eine Person beim Sprechen pausiert.
    • Automatische Erkennung bestimmter Tierarten
    • Automatische Auslösung eines Alarms bei Einbruch
    • Klassifikation nach musikalischen Parametern oder Erkennung eines Musikstückes
    • bspw. Verschleißgrad eines Werkzeugs in einer Werkzeugmaschine
    • Automatische Erkennung von Fehlern bei Testfahrt anhand akustischer Geräusche
    • Wind, laute Musik, laute Menschenmassen
  • Ultraschall-Events
    Das sind Schallwellen mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz, die vom menschlichen Ohr nicht mehr gehört werden können. Ultraschall wird technisch durch Quarzkristalle erzeugt, die elektrisch zu Eigenschwingungen der Frequenz des Ultraschalls angeregt werden.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Bilder und Bildfolgen
    Aufeinanderfolge von Bildern; Reihe, Serie von inhaltlich zusammengehörigen Bildern.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Feststellung von Bild-Algorithmen
    • Automatischer Befund von Gegenständen in Bildern und Bildfolgen
    • Automatische Einschätzung in Klassen, Themen, usw.
  • IMU Daten
    IMU ist ein elektronisches Bauteil, das zur Gruppe der Sensoren gehört. Damit wird die Beschleunigung des Sensors, die Winkelgeschwindigkeit und Orientierung mithilfe einer Kombination aus Beschleunigungsmessern, Gyroskopen und Magnetometern gemessen.
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB-Ranging
    Genauere Auswahl (optional):
  • UWB- und FMCW-Radar
    Ein Ultra Wideband Radar (UWB-Radar) sendet Signale mit einem sehr viel breiterem Spektrum als konventionelle Radargeräte aus. Ein Dauerstrichradar ist ein Radarsystem, das sich von einem Impulsradar dadurch unterscheidet, dass der Sender während der Dauer des Messvorganges ununterbrochen arbeitet.
    Genauere Auswahl (optional):
  • BLE
    BLE ist eine Funktechnik, mit der sich Geräte in einer Umgebung von etwa 10 Metern vernetzen lassen. Im Vergleich zum „klassischen“ Bluetooth soll BLE einen deutlich geringeren Stromverbrauch und geringere Kosten mit einem ähnlichen Kommunikationsbereich haben.
    Genauere Auswahl (optional):

Algorithmen

  • Feature Enginering
    Dies ist der Prozess der Nutzung von Domänenwissen, um Features aus Rohdaten zu extrahieren.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Klassifikatoren Konventionell
    Genauere Auswahl (optional):
  • DNN Klassifikatoren
    DNN bezeichnet eine Methode des maschinellen Lernens, die künstliche neuronale Netze mit zahlreichen Zwischenschichten zwischen Eingabeschicht und Ausgabeschicht einsetzt und dadurch eine umfangreiche innere Struktur herausbildet. Es ist eine spezielle Methode der Informationsverarbeitung.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Multilayer Perceptron Network
    • Convolutional Neural Network
    • Recurrent Neural Network
    • Long Short-term Memory Network
    • Bidirectional Encoder Representations from Transformers
    • Generative Pre-trained Transformer

Data Engineering

  • Data Akquisition
    Data Akquisition bezeichnet alle Methoden der zeitgleichen oder zeitfolgerichtigen Messungen und Zählungen, gegebenenfalls einschließlich Zeitstempel für messbare oder zählbare Daten und Gruppen von zusammenhängenden Daten.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Korpus Management
    Ein Korpusmanager ist ein Werkzeug zur mehrsprachigen Korpusanalyse, das eine effektive Suche in Korpora ermöglicht.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Disjunkte und Representative Train-, Dev-, Testsets

Machine Learning Engineering

  • ML Training
    Ein künstliches System lernt aus Beispielen und kann diese nach Beendigung der Lernphase verallgemeinern. Dazu bauen Algorithmen beim maschinellen Lernen ein statisches Modell auf, das auf Trainingsdaten beruht und welches gegen die Testdaten getestet wird.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Das ist ein Lernansatz für Algorithmen, um Prognosen oder Einordnungen zu tätigen. Dafür bildet der Algorithmus ein Modell, welches die ihm gegebene Aufgabe bestmöglich lösen kann, wie zum Beispiel ein Entscheidungsbaum oder eine Regressionsanalyse.
    • Dies bezeichnet eine Methode des maschinellen Lernens, bei der der Algorithmus lernt, selbständig und ohne Überwachung Muster und Zusammenhänge in Daten explorativ zu erkennen.
    • Dies ist eine Machine Learning-Technik, die ein bereits auf eine Aufgabenstellung trainiertes Modell nimmt und es auf eine andere Aufgabenstellung anwendet.
    • Deep Learning ist ein Teilgebiet von maschinellem Lernen, welches sich auf künstliche neuronale Netze und große Datenmengen fokussiert. Deep Learning wird dazu genutzt, Bilder zu erkennen, Texte zu verstehen und Entscheidungen genauer zu tätigen.
  • ML Tuning
    Unter Modell-Tuning versteht man die systematische Veränderung der Modellparameter, um das performanteste Modell zu identifizieren. Modell-Tuning präsentiert sich als Optimierungsproblem.
    Genauere Auswahl (optional):
  • ML Tooling
    Machine Learning Tools
    Genauere Auswahl (optional):
    • Hierbei handelt es sich um eine plattformunabhängige Programmbibliothek unter Open-Source-Lizenz, die sich für Aufgaben rund um maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz (KI) einsetzen lässt.
    • Keras ermöglicht die schnelle Implementierung neuronaler Netzwerke für Anwendungen des Deep Learnings. Es handelt sich um eine Open-Source-Bibliothek, die in Python geschrieben ist und zusammen mit Frameworks wie TensorFlow oder Theano verwendet werden kann.
    • Dies ist ein Open Source-Projekt mit dem Ziel, dass Deployments von ML-Workflows auf Kubernetes einfach, portabel und skalierbar werden.
    • NLTK ist eine der ersten Bibliotheken, die für die Analyse natürlicher Sprache entwickelt wurde, und ermöglicht es Benutzern, Prozesse wie Tokenisierung, Stemming (Lemma-Analyse), Zeichen- oder Wortzählung durchzuführen, um den zu analysierenden Text zu lesen und zu verstehen.
  • ML Performance
    Genauere Auswahl (optional):
    • Die Machine Learning-Pipeline ist das Konstrukt, in dem der Arbeitsprozess zur Erstellung eines ML-Modells ausgeführt wird. Das Verwenden der Pipeline optimiert und automatisiert den Arbeitsprozess.
    • Die Levenshtein-Distanz ist die minimale Anzahl der notwendigen Änderungen, um zwei Zeichenketten aneinander anzugleichen. Sie wird auch als Editierdistanz bezeichnet und ermöglicht computerbasiert zu berechnen, wie ähnlich zwei Zeichenketten sind.
    • Dies ist eine Tabelle, mit der sich die Performance eines Klassifizierungsalgorithmus durch Vergleich des Prognosewerts der Zielvariablen mit dessen Ist-Wert visualisieren lässt.
    • Accuracy, Error Rate, F-Measure (TP, FN, TN, FN), ….

Software

Sowohl algorithmische und KI-Systeme als auch die sie begleitenden technischen Systeme erfordern in der Regel die Entwicklung und den Betrieb von Software. Professionelle Softwareentwicklung ist daher ein wichtiger Baustein von Embedded AI. Hier Du können Sie sich einen Überblick über unsere Technologien, Methoden und Tools verschaffen und die passenden Bausteine für Ihr Projekt zusammenstellen. Dazu gehören Programmiersprachen, Frameworks, Plattformen, Dev- und DevOps-Methoden und -Tools.

Plattformen

  • Embedded
  • Mobile
    Software, die auf Mobilen Endgeräten (z.B. Handys oder Tablets) ausgeführt wird
    Genauere Auswahl (optional):
  • Desktop
    Software, die auf Geräten wie PCs, Macs oder Laptops ausgeführt wird
    Genauere Auswahl (optional):
  • Server
    Software, die auf Servern ausgeführt wird
    Genauere Auswahl (optional):
    • Anwendung läuft direkt auf dem Server.
    • Anwendung läuft in Containern.
    • Anwendung läuft orchestriert in Containern.
  • GPU
    Software, die direkt auf der Grafikkarte ausgeführt wird
    Genauere Auswahl (optional):
    • API von NVIDIA
  • Browser
    Software, die direkt im Browser ausgeführt wird
    Genauere Auswahl (optional):

Sprachen und Frameworks

  • Markup-Sprachen
    Genauere Auswahl (optional):
    • geeignet für statische Webseiten
    • Maschinenlesbares Datenformat
    • leicht von Menschen zu lesen und zu bearbeiten
    • geeignet für technische Dokumentation und wissenschaftliche Ausarbeitungen
  • Interpretersprachen
    Quelltext von Interpretersprachen wird direkt vom Interpreter ausgeführt
    Genauere Auswahl (optional):
    • Python ist eine höhere Programmiersprache, die für nicht zeitkritische Anwendungen verwendet wird, insbesondere Modellierung von Algorithmen der Signal-und Bildverarbeitung sowie Machine Learning-Verfahren, Filearbeit, Proof-of-Concept-Systeme usw.
    • MATLAB wird für nicht-echtzeitfähige Modellierung von Algorithmen verwendet, insbesondere Signal- und Bildverarbeitung, Machine Learning, Datenanalyse usw.
    • Sie ermöglicht die Modellierung und Simulation von Fahrzeugen und deren Umgebung inklusive der Sensor- und Regelungstechnik.
    • Diese Quelltexte werden von einer Shell (z.B. Powershell, CMD, bash) ausgeführt.
    • JavaScripte haben Zugriff auf das Browserfenster und das darin angezeigte HTML-Dokument. Ihre wichtigste Aufgabe besteht darin, auf Benutzereingaben im Dokument zu reagieren.
    • Julia entwickelt numerisches und wissenschaftliches Rechnen mit hoher Ausführungsgeschwindigkeit.
    • Lua ist eine imperative und erweiterbare Skriptsprache zum Einbinden in Programme, um diese leichter weiterentwickeln und warten zu können.
  • Kompilersprachen
    Quelltext von Kompilersprachen wird vor der Ausführung kompiliert.
    Genauere Auswahl (optional):
    • C ist eine strukturierte, prozedurale Programmiersprache, die sowohl für Betriebssysteme als auch für Anwendungen weit verbreitet ist.
    • C++ wurde als vielseitige Sprache entwickelt und unterstützt mehrere Programmierparadigmen wie objektorientierte, generische oder prozedurale Programmierung. Mit C++ ist es möglich, effiziente, maschinenähnliche Anwendungen zu programmieren, die auf allen Betriebssystemen verwendet werden können.
    • C# ist eine moderne, objektorientierte und typsichere Programmiersprache. C# ermöglicht Entwicklern das Erstellen zahlreicher, sicherer und robuster Anwendungen, die in .NET ausgeführt werden.
    • Mit der Programmiersprache Java lassen sich plattformunabhängige Anwendungen entwickeln.
    • Kotlin ist eine offizielle Sprache zur Erstellung von Android Applikationen.
    • Dart ist eine ECMA-standardisierte Programmiersprache, die hauptsächlich vom Unternehmen Google entwickelt wird. Die Sprache wurde als generelle Vielzweck-Programmiersprache entworfen, die insbesondere eine moderne Alternative zu JavaScript zur Verwendung in Webbrowsern darstellen soll.
    • SQL bezeichnet eine Sprache für die Kommunikation mit relationalen Datenbanken. Mit SQL-Befehlen lassen sich Daten relativ einfach einfügen, verändern oder löschen.
    • CUDA ist eine von Nvidia entwickelte Programmierschnittstelle (API), mit der Programmteile durch den Grafikprozessor (GPU) abgearbeitet werden können.
    • Speichersichere moderne Programmiersprache
  • Frameworks
    Frameworks bieten ein Programmiergerüst und unterstützt die Entwicklung von Anwendungen.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Flutter ist ein Open-Source-UI-Entwicklungs-Kit von Google. Mit Flutter können Cross-Platform-Apps in der Programmiersprache Dart entwickelt werden.
    • React ist eine JavaScript-Programmbibliothek zur Erstellung von webbasierten Benutzeroberflächen. Komponenten werden in React hierarchisch aufgebaut und können in dessen Syntax als selbst definierte JSX-Tags repräsentiert werden.
    • Für die Entwicklung einer App mittels React Native wird zuerst der Code in JavaScript geschrieben. React Native generiert daraus einen plattform-spezifischen Code, sodass eine mobile App entsteht.
    • Qt ist keine eigenständige Programmiersprache. Es ist ein in C++ geschriebenes Framework.
    • Gluon soll für anweisungsfolgende, imperative Programmierung und außerdem für sich selbst manipulierbare symbolische Programmierung genutzt werden können.
    • Bei Xamarin handelt es sich um eine Open-Source-Plattform für das Erstellen moderner und leistungsfähiger Anwendungen für iOS, Android und Windows mit .NET.
    • mono ist eine alternative, quelloffene Implementierung von Microsofts .NET Framework. Sie ermöglicht die Entwicklung von plattformunabhängiger Software auf den Standards der Common Language Infrastructure und der Programmiersprache C#.
    • .Net ist eine von Microsoft geschaffene Framework-Sammlung zur produktiven Entwicklung robuster Anwendungen für Windows, Web und mobile Geräte.
    • Django ist ein freies, quelloffenes Web-Anwendungs-Framework, geschrieben in Python. Ein Web-(Anwendungs-)Framework ist eine Art Baukastensystem, das Dir mit vielen vorgefertigten Teilen die Entwicklung von Web-Anwendungen stark erleichtert.
  • Schnittstellenbeschreibung
    Eine Schnittstellenbeschreibung spezifiziert und dokumentiert die Systemschnittstelle.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Open-Source Cross-Platform-Framework für Remote Procedure Calls
    • beschreibt eine Maschinen-zu-Maschinen-Schnittstelle
    • Sprachenunabhägngier Standard zur Beschreibung von Programmierschnittstellen
    • Sprache zum Annotieren und Validieren von JSON-Dokumenten

Entwicklungstools

  • IDEs
    Genauere Auswahl (optional):
    • Clion ist eine vollständig integrierte Entwicklungsumgebung für die Programmierung in C/C++ unter Windows, Linux und macOS.
    • IntelliJ IDEA ist eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) für die Programmiersprachen Java, Kotlin, Groovy und Scala.
    • PyCharm ist eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) für die Programmiersprache Python.
    • MS Visual Studio ist eine kreative Startplattform, mit deren Hilfe Code bearbeitet, debugget und kompiliert und anschließend eine App veröffentlicht werden kann.
    • VS Code ist ein Open Source Code Editor zum Entwickeln und Debuggen moderner Cloud- und Webanwendungen, der kostenlos für Linux, OS X sowie Windows verfügbar ist.
    • Android Studio ist eine freie integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) von Google und offizielle Entwicklungsumgebung für die Android-Softwareentwicklung.
    • Qt Creator ist eine C++/Qt-Entwicklungsumgebung, die besonders für die Entwicklung von plattformunabhängigen C++-Programmen und QML-Oberflächen mit der Qt-Bibliothek gedacht ist.
    • Eclipse ist eine integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) für eine Vielzahl von Programmier- und Metasprachen.
  • Dokumentation/Spezifikation
    Genauere Auswahl (optional):
    • pragmatisches Template zur Entwicklung, Dokumentation und Kommunikation von Softwarearchitekturen
    • yEd ist ein kostenloses Visualisierungsprogramm zum Erstellen und Bearbeiten von Diagrammen./ Inkscape ist ein Grafikprogramm, mit dem man Vektorgrafiken erstellen kann.
    • Doxygen ist ein Open-Source-Dokumentationswerkzeug, um innerhalb von Quelltexten zu dokumentieren.
    • GraphViz ist ein von AT&T und den Bell Labs entwickeltes plattformübergreifendes Open-Source-Programmpaket zur Visualisierung von Objekten und deren Beziehungen untereinander.
    • LaTeX ist ein Satzsystem, das für viele Arten von Schriftstücken verwendet werden kann, von einfachen Briefen bis zu kompletten Büchern.
    • Office-Paket besteht aus Word, Excel, Powerpoint, Outlook.
    • LibreOffice ist ein kostenloses, leistungsstarkes Office-Paket und ein Nachfolger von OpenOffice(.org).
  • Build Systeme
    Genauere Auswahl (optional):
    • Build-System für C/C++
    • Build-System für Qt
    • Gradle ist ein auf Java basierendes Build-Management-Automatisierungs-Tool.
    • Build-Tool für Java

DevOps

  • GitLab
    Genauere Auswahl (optional):
    • Git ist ein kostenloses Open-Source-Versionskontrollsystem.
    • Sammlung von Fehler- und Featurerequest-Tickets
    • continuous integration (CI) and continuous delivery (CD) durch automatisch ausgeführte Pipelines und Tests
    • Möglichkeit zum Veröffentlichen statischer Webseiten
  • Package and Dependency Manager
    Verwaltet Softwarepakete und -bibliotheken, sowie deren Abhängigkeiten für den Build-Prozss oder die Lauffähigkeit.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Paket-Manager für C/C++
    • Paket-Manager für Python
    • Universeller Paket-Manager für verschiedene Sprachen
  • Static Code Analysis/Formatting
    Genauere Auswahl (optional):
    • automatisierte Formatierung von Quelltext nach spezifizierten Regeln für C/C++
    • Linter für C/C++
    • statische Codeanalyse für C/C++
    • statische Codeanalyse für Python
    • automatisierte Formatierung von Quelltext nach spezifizierten Regeln für Python
  • Build Stage
    Genauere Auswahl (optional):
  • Unittest
    Genauere Auswahl (optional):
    • Google Test ist ein plattformunabhängiges C++ Testing Framework. Mit dem Framework lassen sich automatisierte Unit-Tests erstellen.
    • Unter Code Coverage versteht man den Wert der technischen Code Abdeckung, der besagt wie hoch der Anteil der Quellcode-Zeilen einer getesteten Applikation ist, die man während der Durchführung aller Tests dieser Applikation erreicht („angesprochen“) hat.
  • Echtzeit-Analyse
    Genauere Auswahl (optional):
    • Integrationstests sind ein Softwareentwicklungsprozess, bei dem Programmeinheiten (Units) als Gruppen auf vielfältige Weise kombiniert und getestet werden. In diesem Zusammenhang wird eine Unit oder Einheit als der kleinste testbare Teil einer Anwendung definiert.
    • Dieses bezieht sich auf den Prozess der Untersuchung, Analyse, Überprüfung und Zusammenfassung von Datensätzen, um einen Einblick in die Qualität der Daten zu erhalten.
    • Valgrind ist ein Framework, das die Entwicklung von Werkzeugen für die dynamische Analyse von ausführbaren Programmen erleichtert.
  • Deployment Stage
    Genauere Auswahl (optional):
    • Upload von Paketen in einem Package Manager

Embedded Systems

Ihre Embedded AI soll auf einer Elektronikplatine laufen? Dann müssen eine Embedded Elektronik und ein Softwaresystem entwickelt werden. Dazu gehören in der Regel die Auswahl eines geeigneten Prozessors oder Mikrocontrollers für die Algorithmen und Softwaresysteme, die Entwicklung, Herstellung und ggf. Serienproduktion einer Elektronikplatine, sowie die Entwicklung eines Embedded Softwaresystems. Auch das Produktdesign und die Produktion eines Gehäuses gehören i zu diesem Themengebiet. In diesem Abschnitt können Sie sich Ihr Embedded System konfigurieren, sodass Ihr Produkt eine Erfolgsgeschichte wird.

CPU

Herzstück Ihres Embedded Systems ist der Mikroprozessor (CPU). Wenn Sie bereits Anforderungen oder Wünsche an die CPU haben, können Sie diese in den folgenden Themen genauer beschreiben.
  • Typ
    Genauere Auswahl (optional):
    • Mikrocontroller, engl. Microcontroller Unit
    • Digitaler Signalprozessor
    • besitzt keine Floating-Point-Recheneinheit
    • kann sowohl Fixed- als auch Floating-Point-Arithmetik
    • Processor System on Chip
  • Wortbreite
    Genauere Auswahl (optional):
    • Wortbreite, 8-Bit-CPU
    • Wortbreite, 16-Bit-CPU
    • Wortbreite, 32-Bit-CPU
    • Wortbreite, 64-Bit-CPU
  • Architektur
    Genauere Auswahl (optional):
    • Architektur, die von mehreren CPU-Herstellern verwendet wird
  • Hersteller
    Genauere Auswahl (optional):
    • Renesas Electronics ist ein in Japan ansässiges Unternehmen, das Halbleiterkomponenten und andere Produkte für den Einsatz in den Bereichen Automobil, Gesundheitswesen, Computerperipherie, Konnektivität, Haushaltsgeräte und Industrie herstellt und vertreibt.
    • NXP ist der größte Halbleiterhersteller Europas.
    • STMicroelectronics ist führend in einer Vielzahl von Halbleiterprodukten, darunter analoge Chips, diskrete Leistungshalbleiter, Mikrocontroller und Sensoren.
    • Texas Instruments stellt hauptsächlich Halbleiter her, bestehend aus einer großen Produktvielfalt von analogen Bausteinen wie Power Management, Operationsverstärker, Datenwandler sowie digitale Bausteine wie digitalen Signalprozessoren, Mikrocontrollern, Mehrkernprozessoren für Industrie- und Automobilanwendungen.
    • Analog Devices ist ein weltweit führendes Technologie-Unternehmen im Bereich Analog und Mixed Signal, welches mit beispiellosen Lösungen Brücken zwischen der analogen und digitalen Welt schlägt.
    • Nordic Semiconductors ist ein norwegischer fabless Halbleiterhersteller. Das 1983 in Trondheim gegründete Unternehmen entwickelt unter anderem Chipsätze für die Nahbereichskommunikation im ISM-Band, beispielsweise für die Datenübertragung bei drahtlosen Funktastaturen und Mäusen.
    • Infineon ist als börsennotiertes Unternehmen der größte Halbleiterhersteller Deutschlands und einer der größten zehn weltweit. Infineon bietet Halbleiter- und Systemlösungen mit Schwerpunkt auf den Themen Energieeffizienz, Mobilität und Sicherheit an.
  • CPU-Leistung
    „Central Processing Unit“, dt. „Prozessor“ leistet die Hauptarbeit in einem Computer, denn sie ist für die Datenverarbeitung und Weitergabe von Befehlen zuständig. Dementsprechend hängt die Geschwindigkeit, mit der sämtliche Programme und Prozesse ablaufen, maßgeblich von der Leistungsfähigkeit der CPU ab.
    Genauere Auswahl (optional):
  • RAM
    Der RAM (Random Access Memory) bildet das Kurzzeitgedächtnis Deines Computers, in dem die Daten, die der Prozessor gerade verwendet, gespeichert werden. Auf den RAM kann Dein Computer sehr viel schneller zugreifen als auf Daten, die sich auf einer Festplatte, einer SSD oder anderen permanenten Speichermedien befinden.
    Genauere Auswahl (optional):
  • ROM/FLASH
    Genauere Auswahl (optional):
  • ADC/DAC
    ADC- und DAC-Komponenten fungieren als eine Art Übersetzer. Ein ADC hat die Aufgabe, eine analoge Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt in einen Binärcode umzuwandeln. Das bedeutet, dass der ADC die analoge Spannung abtastet und anschließend ermittelt, welcher binäre Wert sich am Ausgang des ADC ergibt.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Schnittstellen
    Eine Schnittstelle verbindet Systeme, die unterschiedliche physikalische, elektrische und mechanische Eigenschaften besitzt. Die Definition oder Spezifikation einer Schnittstelle enthält gemeinsame Eigenschaften. Dazu kann auch ein Protokoll für die Kommunikation und den Datenaustausch gehören.
    Genauere Auswahl (optional):
    • Serial Peripheral Interface (SPI) ist ein Bus- System zur synchronen, seriellen Datenübertragung zwischen einem Master und einem oder mehreren Slaves. Die Übertragung funktioniert im Vollduplex, d.h. die Daten fließen in beide Richtungen gleichzeitig.
    • I²C ist ein synchroner serieller Zweidraht-Bus, der jeweils eine bidirektionale Daten- und Taktleitung verwendet und für die Kommunikation zwischen ICs über kleine Distanzen geeignet ist.
    • Die I²S-Schnittstelle wird häufig zur Anbindung von Analog-Digital-Wandlern und Digital-Analog-Wandlern an digitale Signalprozessoren (DSP) verwendet. Sie findet auch Verwendung als Schnittstelle, um Audiodaten zu eigenständigen digitalen Filtermodulen zu leiten.
    • Universal Asynchronous Receiver Transmitter bezeichnet eine elektronische Schaltung, die digitale serielle Schnittstellen realisiert. Sie dient dazu, Daten über eine Datenleitung zu senden oder zu empfangen und bildet heutzutage den Standard der seriellen Schnittstellen an PCs und Mikrocontrollern.
    • LIN ist ein gepollter Bus mit einem einzigen Master-Gerät und einem oder mehreren Slave-Geräten.
    • CAN verbindet mehrere gleichberechtigte Komponenten (Knoten, Node) über einen 2-Draht Bus plus zusätzlicher Masseleitung miteinander.
    • Ethernet bezieht sich auf die kabelgebundene Datenübertragung innerhalb eines lokalen Netzwerks (Local Area Network / LAN).

Elektronik-Design

Embedded AI entwickelt Ihr Elektroniksystem. Die folgenden Themen helfen Ihnen, Ihr Elektronikprojekt genauer zu beschreiben.
  • Schaltungsentwurf
    Genauere Auswahl (optional):
  • Energieversorgung
    Genauere Auswahl (optional):
  • Bauelemente
    Es ist nicht möglich hier alle möglichen elektronischen Bauelemente auszuwählen. Hier hast Du aber die Möglichkeit für Dein Projekt wichtige Bauelemente (bspw. spezieller CODEC-Chip) anzugeben.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Platine
    Genauere Auswahl (optional):
  • Platinen-Design-Tool
    Ein Tool für das Design von Elektronikplatinen (engl. Printed Circuit Board -- PCB) bearbeitet mehrere Schritte und erzeugt mehrere Dokumente: Schaltungsentwurf, Place and Rout, Design Rule Check (DRC), Bestückungsplan, Bill of Materials (BOM), Stromlaufplan, Platinen Layout, Bohrplan, 3D-Visualisierung. Bevorzugst Du eines der folgenden Tools?
    Genauere Auswahl (optional):
  • Fertigung
    Genauere Auswahl (optional):
  • Zertifizierung
    Werden für das Projekt Zertifizierungen benötigt?
    Genauere Auswahl (optional):

Embedded Softwareentwicklung

  • Programmiersprache
    Genauere Auswahl (optional):
    • C ist eine strukturierte, prozedurale Programmiersprache, die sowohl für Betriebssysteme als auch für Anwendungen weit verbreitet ist.
    • Sie wurde als vielseitige Sprache entwickelt und unterstützt mehrere Programmierparadigmen wie objektorientierte, generische oder prozedurale Programmierung. Mit C++ ist es möglich, effiziente, maschinenähnliche Anwendungen zu programmieren, die auf allen Betriebssystemen verwendet werden können.
    • Mit der Programmiersprache Java lassen sich plattformunabhängige Anwendungen entwickeln.
  • Embedded OS
    Genauere Auswahl (optional):
    • Wird kein embedded OS verwendet, so wird – wie in der Embedded Softwareentwicklung üblich – vom Programmierer speziell für die vorliegende CPU ein Hardware Abstraction Layer (HAL) entwickelt. Der HAL besteht aus einer Bibliothek an Treibermodulen, die die plattformabhängige Ansteuerung der Hardware von den plattformunabhängigen Softwarekomponenten entkoppeln. Sie abstrahieren die Hardware.
  • Embedded IDE
    Genauere Auswahl (optional):
  • Entwicklungstooling
    Genauere Auswahl (optional):
    • Verschiedene Hersteller und Modelle, ggf. im Eingabefeld genauer spezifizieren.
    • Verschiedene Hersteller und Modelle, ggf. im Eingabefeld genauer spezifizieren.

Gehäuse

In den meisten Fällen benötigen Sie für eine Elektronikplatine auch ein Gehäuse. Embedded AI entwickelt für Ihr Projekt gern ein Gehäuse wie folgt:
  • Produkt-Design
    Ein Produkt wird neben seiner Funktion auch durch sein Design erfolgreich. Das Auge isst mit. Embedded AI arbeitet mit mehreren ausgezeichneten Design-Partnern in mehrjähriger Kollaboration an innovativ gestalteten Produkten.
    Genauere Auswahl (optional):
  • Gehäuse-Konstruktion
    Wenn gewünscht, wähle ein bevorzugtes Konstruktionstool:
    Genauere Auswahl (optional):
    • AutoCAD ist eine CAD-Software (Computer-Aided Design), die für präzises 2D- und 3D-Zeichnen, das Entwerfen und Modellieren mit Volumenkörpern, Flächen, Netzobjekten, Dokumentationsfunktionen und vieles mehr verwendet wird.
    • Inventor ist eine auf Modellierungselementen aufbauende, parametrische 3D-CAD-Software, die von dem Unternehmen Autodesk entwickelt und vertrieben wird.
    • SOLIDWORKS ist ein 3D-CAD-Program, mit der parametrische Modelle, Baugruppen und Zeichnungen erzeugt werden können.
    • CATiA ist eine sehr leistungsfähige 3D-Modellierungssoftware, die in der Automobilindustrie, der Luft- und Raumfahrt und der Luftfahrt dominiert.
  • Gehäuse-Material
    Genauere Auswahl (optional):
  • Gehäuse-Eigenschaften
    Genauere Auswahl (optional):
  • Gehäuse-Fertigung
    Genauere Auswahl (optional):
    • Fused Deposition Modeling
    • Stereo Lithography Apparatus
    • Selective Laser Sintering
    • Multi-Jet Fusion

Optik

Optische Sensoren kommen in vielen Anwendungen zum Einsatz (z.B. eingebettete Kamerasensoren). Voraussetzung für die Entwicklung eines optischen Sensorsystems ist neben Elektronik und Software insbesondere die Entwicklung und Herstellung eines optischen Frontends (bestehend aus Linsensystemen sowie aus Optikhalterungen). Embedded AI bietet Anforderungsdefinition, Konzeption und Test von Optiken sowie mit seinen spezialisierten Optikpartnern das Optikdesign und die Fertigung von Linsen und Linsenhalterungen an.
  • Optik-Design
    Genauere Auswahl (optional):
  • Optik-Fertigung
    Genauere Auswahl (optional):

Connectivity

Connectivity (Konnektivität) ist ein entscheidender Aspekt für technische Systeme, da diese in der Regel nicht isoliert arbeiten, sondern mit anderen Systemen und Einheiten kommunizieren müssen. Dies ist besonders relevant in Bereichen wie Client-Server-Systeme, Cloud Computing, Internet of Things (IoT), mobile Anwendungen, Anwendungen für Smart Cities, Smart Countries oder Smart Regions, Sensornetzwerke und Car2X-Kommunikation. In diesem Abschnitt sind einige Technologien und Protokolle aufgeführt, die für Connectivity in Ihrem Projekt von Interesse sein könnten.

Anwendungsbereich

Die Identifikation und Strukturierung des Anwendungsbereichs von Connectivity ist wichtig für die Verwendung geeigneter Technologien der Kommunikation zwischen technischen Systemen und deren Optimierung. Trifft eines der folgenden Anwendungsgebiete zu? Ergänzen Sie ggf. unter Weitere.
  • Client-Server-Systeme
  • Cloud Computing
  • Internet of Things (IoT)
  • Sensornetzwerk
  • Car2X
  • Mobile Anwendungen
  • Smart City
  • Smart Country
  • Weitere
    Genauere Auswahl (optional):

Verbindung

Haben Sie bereits entschieden, ob die Verbindungen in Ihrem Projekt drahtlos oder drahtgebunden sein werden? Wenn ja, geben Sie bitte weitere Einzelheiten an. Wenn eine andere Option erforderlich ist, fügen Sie bitte die Informationen hinzu.
  • Wired
    Genauere Auswahl (optional):
    • RS232 ist ein Standard für serielle Kommunikation über kurze Distanzen mit unidirektionaler, differenzieller Signalübertragung, während RS485 für längere Distanzen und Multi-Drop-Konfigurationen mit differenzieller bidirektionaler Übertragung ausgelegt ist. Typische Anwendungen sind Computerterminals, serielle Drucker und Modems.
    • SPI (Serial Peripheral Interface) ist ein weit verbreiteter serieller Kommunikationsstandard, der für die Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und Peripheriegeräten verwendet wird. Es bietet eine schnelle und effiziente Datenübertragung und wird in vielen Anwendungen eingesetzt, die eine zuverlässige und schnelle Kommunikation erfordern.
    • I2C (Inter-Integrated Circuit) ist ein serieller Kommunikationsbus, der von Philips (heute NXP Semiconductors) entwickelt wurde. Er ermöglicht die Kommunikation zwischen verschiedenen ICs oder Mikrocontrollern mit einer minimalen Anzahl von Verbindungsleitungen.
    • I2S (Inter-IC Sound) ist ein serieller Busstandard, der hauptsächlich für die Übertragung von digitalen Audio-Daten zwischen integrierten Schaltkreisen (ICs) verwendet wird. Dieser Standard wird häufig in Audio-Systemen und digitalen Signalprozessoren (DSPs) eingesetzt.
    • Ethernet ist eine weit verbreitete Netzwerk-Technologie, die hauptsächlich in lokalen Netzwerken (LANs) verwendet wird. Es ist bekannt für seine Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und hohe Datenübertragungsrate.
    • Automotive Ethernet ist eine Technologie, die Ethernet-Kommunikationsstandards an die spezifischen Anforderungen der Automobilindustrie anpasst. Es bietet eine Hochgeschwindigkeits- und zuverlässige Datenübertragung, die für moderne Fahrzeuge mit komplexen elektronischen Systemen und zunehmenden Anforderungen an die Datenkommunikation erforderlich ist.
    • Der LIN-Bus (Local Interconnect Network) ist ein kostengünstiges serielles Kommunikationssystem, das hauptsächlich in der Automobilindustrie eingesetzt wird. Er wird meist für sicherheits- und zeitunkritische Anwendungen eingesetzt. Es wurde entwickelt, um die Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und Sensoren/Aktuatoren innerhalb eines Fahrzeugs zu ermöglichen.
    • Der CAN-Bus (Controller Area Network) ist ein robustes Fahrzeug-Bussystem, das für die Kommunikation zwischen Mikrocontrollern und Geräten ohne Host-Computer konzipiert wurde. Er wird meist für sicherheitskritische und zeitkritische Anwendungen eingesetzt. Es wurde ursprünglich von Bosch in den 1980er Jahren entwickelt und hat sich seitdem zu einem Standard in der Automobilindustrie und anderen Branchen entwickelt.
    • FlexRay ist ein robustes und leistungsfähiges Bussystem, das in der Automobilindustrie für sicherheitskritische Anwendungen entwickelt wurde. Es bietet höhere Datenraten und größere Zuverlässigkeit im Vergleich zu anderen Bussystemen wie CAN und LIN.
  • Wireless
    Genauere Auswahl (optional):
    • Bluetooth ist ein Funkstandard, um auf kurze Distanzen Daten, Musik, Videos oder Bilder zu übertragen. Somit können zwei gekoppelte Geräte miteinander kommunizieren, ohne dass zwischen ihnen eine Kabelverbindung besteht.
    • BLE (Bluetooth Low Energy) ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die speziell für den energieeffizienten Datenaustausch zwischen Geräten über kurze Distanzen entwickelt wurde. BLE (Bluetooth Low Energy) zeichnet sich im Unterschied zu Bluetooth durch seine hohe Energieeffizienz und niedrige Datenraten aus, ideal für batteriebetriebene Geräte und Anwendungen mit geringem Energieverbrauch. Die Reichweite und Datenrate ist dabei etwas geringer als bei Bluetooth.
    • WLAN (Wireless Local Area Network) bezieht sich auf ein drahtloses lokales Netzwerk, das es Geräten ermöglicht, miteinander und mit dem Internet über Funkverbindungen zu kommunizieren.
    • UWB (Ultra-Wideband) ist eine drahtlose Übertragungstechnologie, die sich durch eine extrem breite Bandbreite und kurze Impulse auszeichnet. Im Vergleich zu anderen drahtlosen Technologien wie WLAN oder Bluetooth verwendet UWB sehr niedrige Sendeleistung und breite Frequenzbänder, um Daten zu übertragen. Die Kommunikation erfolgt über Distanzen von einigen Metern. UWB hat die besondere Euiegnschaft, dass Sender und Empfänger während der Übertragung ihre Distanz untereinander messen können
    • NFC (Near Field Communication) ist eine drahtlose Kommunikationstechnologie, die es Geräten ermöglicht, Daten über kurze Distanzen drahtlos auszutauschen, normalerweise innerhalb von wenigen Zentimetern. NFC basiert auf der RFID-Technologie (Radio Frequency Identification) und wird häufig für kontaktlose Zahlungen, Datenübertragung zwischen Geräten und Zugangskontrollsysteme verwendet.
    • LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) ist ein drahtloses Kommunikationsprotokoll, das speziell für das Internet der Dinge (IoT) entwickelt wurde und eine weitreichende, energiesparende und kostengünstige drahtlose Datenübertragung ermöglicht.

Protokolle

Welche Protokolle werden für das Projekt benötigt? Bitte geben Sie Details an, wenn diese bereits feststehen. Ergänzen Sie ggf. falls andere Optionen in Betracht gezogen werden.
  • Protokolle
    Protokolle
    Genauere Auswahl (optional):
    • TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) ist ein grundlegendes Kommunikationsprotokoll, das die Basis des Internet und der meisten Netzwerkkommunikation bildet.
    • UDP (User Datagram Protocol) ist ein verbindungsloses Netzwerkprotokoll, das schnelle und effiziente Übertragung von Daten ermöglicht, jedoch ohne Mechanismen für die Zuverlässigkeit oder die Wiederherstellung verlorener Pakete. Es wird häufig in Anwendungen eingesetzt, die Echtzeitkommunikation erfordern, wie z.B. Audio-/Video-Streaming, Online-Spiele und VoIP.
    • gRPC ist ein modernes, plattformübergreifendes Open-Source-RPC (Remote Procedure Call)-Framework, das von Google entwickelt wurde. Es nutzt HTTP/2 als Transportprotokoll und ermöglicht effiziente, bidirektionale und stark typisierte Kommunikation zwischen Client und Server über verschiedene Sprachen hinweg, unterstützt durch Protobuf (Protocol Buffers) für die Serialisierung von Daten.
    • REST (Representational State Transfer) ist ein Architekturstil für die Kommunikation zwischen Client und Server über das HTTP-Protokoll, der auf Ressourcen, Zustandslosigkeit und die Verwendung von standardisierten HTTP-Methoden wie GET und POST setzt. Es fördert eine einfache, skalierbare und interoperable Entwicklung von Web-Services und APIs.
    • Sockets und WebSockets sind Mechanismen für die Kommunikation zwischen Client und Server über das Internet. Sockets ermöglichen eine bidirektionale Kommunikation zwischen Client und Server über Netzwerkprotokolle wie TCP oder UDP, während WebSockets eine spezielle Technologie sind, die eine bidirektionale, voll-duplexe Kommunikation über eine HTTP-ähnliche Verbindung ermöglichen, oft für Echtzeit-Webanwendungen verwendet.
    • HTTP (Hypertext Transfer Protocol) und HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) sind Protokolle, die zur Übertragung von Daten über das Internet verwendet werden. HTTP definiert die Regeln und Methoden, wie ein Webclient (z.B. ein Webbrowser) mit einem Server kommuniziert, um angeforderte Daten wie Webseiten oder Dateien zu übertragen und darzustellen. HTTPS ist eine sichere Variante von HTTP, die durch Verschlüsselung (SSL/TLS) geschützt ist, um die Vertraulichkeit und Integrität der übertragenen Daten zu gewährleisten.
    • QUIC (Quick UDP Internet Connections) ist ein modernes, von Google entwickeltes Netzwerkprotokoll, das auf der Grundlage von UDP (User Datagram Protocol) arbeitet. Es wurde entwickelt, um die Leistung von HTTP/TCP-Verbindungen zu verbessern, insbesondere in Bezug auf Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit. QUIC bietet eine niedrigere Latenzzeit durch die Kombination von Verbindungs- und Datenübertragungsebenen, die Multiplexing, Fehlerkorrektur und eine verbesserte Handhabung von Netzwerkzuständen ermöglichen.
    • JSON (JavaScript Object Notation) ist ein leichtgewichtiges Datenformat, das verwendet wird, um strukturierte Daten zwischen einem Sender und einem Empfänger auszutauschen. Es ist einfach zu lesen und zu schreiben für Menschen und maschinenlesbar. JSON basiert auf Schlüssel-Wert-Paaren und unterstützt verschiedene Datentypen wie Text, Zahlen, Arrays und Objekte, was es ideal für die Kommunikation zwischen Anwendungen und Webdiensten macht.
    • MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ist ein leichtgewichtiges, offenes Protokoll für die Machine-to-Machine (M2M) Kommunikation, das auf dem Publish/Subscribe-Modell basiert und für IoT-Anwendungen optimiert ist.
    • MQTT-SN (MQTT for Sensor Networks) ist eine Variante des MQTT-Protokolls, die für drahtlose Netzwerke mit begrenzten Ressourcen und Sensorgeräte optimiert ist. Es bietet ähnliche Funktionen wie MQTT, wurde jedoch entwickelt, um spezifische Anforderungen von Sensornetzwerken zu erfüllen, einschließlich der Unterstützung für niedrige Datenraten und geringe Energieverbrauchsoptionen.
    • HDLC (High-Level Data Link Control) ist ein Protokoll für die Datenübertragung in Datenfernübertragungssystemen (DFÜ) und Kommunikationsnetzwerken. Es definiert eine Reihe von Regeln und Verfahren zur Steuerung der Datenübertragung und Fehlererkennung. HDLC ist besonders bekannt für seine Zuverlässigkeit und wird in verschiedenen Anwendungen wie Point-to-Point-Verbindungen, drahtlosen Netzwerken und Kommunikationsprotokollen wie SDLC (Synchronous Data Link Control) verwendet.

Auswahl

    Fertig!

    Die Konfiguration ist abgeschlossen, Deine Projektbausteine sind ausgewählt.

    Du hast nun zwei Möglichkeiten:
    1. Anonym: Lade Dir Deine Konfiguration als pdf anonym herunter.
    2. Kontakt: Fülle das Kontaktformular aus. Deine Projektauswahl wird anschließend an uns gesendet. Wir verstehen dies als Projektanfrage ODER als Interesse an einem unverbindlichen Erstgespräch und melden uns in Kürze bei Dir.

    Wir verwenden Deine Daten ausschließlich gemäß unserer Datenschutzhinweise/-erklärung.