Smart Textiles
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Smart Textiles
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Vernetzte Sensorsysteme<br />
Ein Informations- und Überwachungssystem<br />
für Einsatzschutzbekleidung<br />
Hamburg, 10.-11. Dezember 2009<br />
Dipl.-Ing. Julian Eichhoff (ITA)<br />
Dipl.-Inform. Markus Klann (Fraunhofer FIT)
Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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RWTH Aachen University<br />
Aachen - in der Mitte Europas.<br />
In der Nähe von<br />
• Düsseldorf<br />
• Köln<br />
• Belgien<br />
• Niederlande<br />
Zahlenspiegel:<br />
Gründungsjahr: 1870<br />
• 31.500 Studierende in 106 Studiengängen<br />
• 450 Professuren<br />
• 4400 Wiss. Mitarbeiter<br />
• 2500 Nichtwiss. Mitarbeiter<br />
• 670 Auszubildende<br />
• 382 Mio. € Haushaltsvolumen<br />
• 194 Mio. € Drittmittel<br />
Quelle: RWTH Aachen<br />
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Institut für Textiltechnik (ITA)<br />
Faserproduktion<br />
Faserverarbeitung<br />
Textilproduktion<br />
Verbundwerkstoffe<br />
Fügen<br />
Finishing<br />
Simulation<br />
Produktionstechnologien<br />
Produktentwicklung<br />
Funktionelle, ökonomische und ökologische Lösungskonzepte für<br />
Medizintechnologie<br />
Bauingenieurwesen<br />
<strong>Smart</strong><br />
<strong>Textiles</strong><br />
Energie Vliesstoff Automobil<br />
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Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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Was sind eigentlich „<strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong>“<br />
„Intelligente Textilien“<br />
• Erweiterte Funktionalität<br />
• Integration von elektronischen Bauelementen/Schaltungen (e-textiles)<br />
• Integration von Sensoren, Aktoren, Energieversorgung<br />
gestern<br />
heute<br />
morgen<br />
Textil und Bauteil Textil mit Bauteil Textil ist Bauteil<br />
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Warum Komponenten in Textilien integrieren ?<br />
• Kürzere Vorbereitungszeit im Einsatz<br />
• Platzeinsparung<br />
• Schutz der Komponenten<br />
• Erweiterung des Funktionsumfangs von bestehender Ausrüstung<br />
• „Vertrauensvorsprung“ schaffen<br />
Quelle: Microsoft/ITA<br />
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Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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Was kann gemessen werden ?<br />
Umgebungstemperatur<br />
CO-Gehalt<br />
CO 2 -Gehalt<br />
O 2 - Gehalt<br />
Sonstige Gase<br />
Luftfeuchtigkeit<br />
Position / Distanz zum Ausgang<br />
Bewegungsaktivität<br />
Körperhaltung<br />
Atemluftverbrauch<br />
Einsatzzeit<br />
Körpertemperatur<br />
Luftdruck<br />
Sprache / Umgebungsgeräusche<br />
Pulsfrequenz<br />
Stresslevel<br />
Blutdruck<br />
Atmungsrate<br />
Videoaufnahmen<br />
Sauerstoffsättigung<br />
Quelle: Microsoft<br />
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Was sollte gemessen werden ?<br />
• Sinnvolle Auswahl von Messgrößen muss getroffen werden<br />
• Orientierung am Bedarf des Nutzers – User Centered Design<br />
• Aktive Miteinbeziehung von Feuerwehren in den Designprozess<br />
• Ausführliche Tests, beginnend früh im Projekt<br />
• Konstantes Feedback zurück in die Entwicklung<br />
Quelle: Microsoft<br />
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Entwicklungsprozess<br />
Technologie- und Systementwicklung<br />
Attrappen<br />
Funktionsprototypen<br />
Integrierte<br />
Prototypen<br />
Endsystem<br />
• Komfort<br />
• Praktikabilität<br />
• Quick ‚n‘ dirty<br />
• Funktionstests<br />
• Volle<br />
Funktionalität<br />
• Systemdesign<br />
• Validierung<br />
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Was geschieht mit den Messwerten ?<br />
• Art und Menge an Informationen entsprechend dem Einsatzprofil dosieren<br />
• Feuerwehrmann (z.B. eigener Status, Navigationsdaten)<br />
• Truppführer (z.B. Status der Feuerwehrleute)<br />
• Lokale Einsatzleitung (z.B. Anzahl Feuerwehrleute, Ereignisse,<br />
Statusmeldungen)<br />
• Darstellung der Informationen entsprechend dem Einsatzprofil<br />
• Feuerwehrmann: intuitive Darstellung (Ampelsystem)<br />
• Truppführer: Ampelsystem und Messwerte auf Abruf<br />
• Lokale Einsatzleitung: Ausführliche Daten, Statistiken etc.<br />
Parameter A<br />
Parameter B<br />
Parameter C<br />
Parameter D<br />
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Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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Viking TST Technologie<br />
• Erste kommerziell erhältliche<br />
<strong>Smart</strong> Textile-Applikation in der<br />
Feuerwehrtechnik<br />
• Sensoren messen Temperatur innen<br />
und außen<br />
• Signalleuchte warnt, wenn bestimmte<br />
Temperaturen erreicht werden<br />
Jacke mit Temperatursensor<br />
Quelle: Viking Life-Saving Equipment<br />
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Das LifeNet System (Projekt wearIT@work)<br />
• Entwickelt vom Fraunhofer-Institut für angewandte Informationstechnik<br />
(FIT) in enger Zusammenarbeit mit der Feuerwehr von Paris<br />
• Entwicklung eines Systems zur taktischen Navigation in Gebäuden<br />
• „Hänsel und Gretel-Prinzip“: Auslegen von Sensorknoten entlang<br />
des Weges<br />
• relative Positionierung<br />
• Messen der Temperatur und anderen Parametern<br />
• Navigation der Feuerwehrleute durch relative Positionierung<br />
zum nächsten Sensorknoten<br />
Quelle: Fraunhofer FIT<br />
16
Das LifeNet System (Projekt wearIT@work)<br />
Quelle: Fraunhofer FIT<br />
17
Das LifeNet System (Projekt wearIT@work)<br />
Quelle: Fraunhofer FIT<br />
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Projekt ProFiTex<br />
• Aufbauend auf dem LifeNet System<br />
• Integration der Navigationsunterstützung und<br />
Datenübertragung in eine Rettungsleine („<strong>Smart</strong> LifeLine“)<br />
• Integration von Sensorik und Kommunikationselementen<br />
in die Einsatzschutzbekleidung<br />
• Miteinbeziehung von professionellen Feuerwehren:<br />
• Paris (Frankreich)<br />
• Frankfurt/Main (Deutschland)<br />
• Ljubljana (Slowenien)<br />
• Von der europäischen Union gefördertes Vorhaben<br />
Quelle: HEAT Düsseldorf<br />
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Projekt ProFiTex<br />
Feuerwehrmänner<br />
Jacke mit Sensorik<br />
und anderen<br />
Komponenten<br />
Kommunikationspunkte<br />
<strong>Smart</strong> Lifeline<br />
Datenübertragung<br />
Truppführer<br />
Einsatzleitung<br />
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Das ProFiTex-Konsortium<br />
Projekt<br />
ProFiTex<br />
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ProFiTex – Einladung zur User Reference Group<br />
• Abdeckung eines möglichst breiten Spektrums an Arbeitsweisen<br />
• Bestehend aus möglichst vielen Feuerwehren<br />
(bisher Paris, Frankfurt, Ljubljana, Zürich, Klagenfurt)<br />
• Mitgestaltung und Bewertung von Technologien und Systemen<br />
• Teilnahme an Workshops und Feldstudien<br />
• Beteiligung an einer Online-Plattform<br />
• Austausch von Erfahrungen und Meinungen<br />
• Start: Mitte 2010<br />
• Sie sind eingeladen, Ihre Erfahrungen und Expertise in die Anwendergruppe<br />
einzubringen!<br />
• Fragen und nähere Informationen: markus.klann@fit.fraunhofer.de<br />
Quelle: Microsoft<br />
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Inhalt<br />
• Die RWTH Aachen und das Institut für Textiltechnik<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong><br />
• Entwicklung von Schutzbekleidung mit Sensorik<br />
• Forschung im Bereich Feuerwehrbekleidung<br />
• Zusammenfassung und Ausblick<br />
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Zusammenfassung und Ausblick<br />
• <strong>Smart</strong> <strong>Textiles</strong> sind eine Chance für die Feuerwehr-Sicherheitstechnik<br />
• Realisiert werden derzeit viele Systeme zur Erhöhung der<br />
Einsatzeffizienz und Arbeitssicherheit<br />
• Erste Produkte kommen auf den Markt<br />
• Weitere Forschung ist notwendig:<br />
• Verbesserung der Waschbarkeit<br />
• Aufbau von Produktionstechnologien für die Massenfertigung<br />
• Erweiterung der Funktionsintegration<br />
• Einfluss der Verfügbarkeit von Daten auf die Einsatztaktik<br />
• Machen Sie mit !<br />
Quelle: Microsoft<br />
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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit<br />
julian.eichhoff@ita.rwth-aachen.de<br />
(Projektkoordination)<br />
markus.klann@fit.fraunhofer.de<br />
(Ansprechpartner für die Feuerwehren)
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