Bachelorarbeiten
Bachelorarbeiten
- Themenbeschreibung: In cooperation with the TU Ilmenau, the Fraunhofer IIS set up a testbed to enable the localization of mobile endpoints using the LPWAN standard mioty for application in current research topics like IoT. The localization is based on time difference of arrival measurements (TDoA).
The mioty standard uses the so-called TSMA (Telegram Splitting Multiple Access) techniques to achieve high robustness against interference. The telegrams consist of single bursts that are pseudo-randomly distributed in frequency and time. However, the long transmission duration of a single telegram (up to 4s) in combination with noisy oscillators can cause severe degradation of the localization accuracy. One way to become more robust against this effect is to adjust the distribution of the individual bursts in time and frequency. In the context of this work, various possibilities are to be investigated as to how this waveform could be modified.
The results achieved in the thesis are to be presented extensively in a written elaboration. The program source code must be sufficiently commented. The DFG rules for good scientific practice are to be respected in the preparation of the thesis. The execution of the work can be done in English as well as in German language.
In detail, the tasks mentioned above are to be conducted:
- Literature research on the principle of TDoA localization and Phase noise and on the mioty standard according to ETSI TS 103 357
- Familiarization with the existing simulation framework
- Optimization and modification of the existing waveform
- Conducting simulations with the adapted waveforms and compare the results to the standard waveform
- Verification of the results in real-world measurements
- Themenbeschreibung: Backscatter-Kommunikation ist eine Technik, die es Geräten ermöglicht, zu kommunizieren, indem sie externe Funksignale reflektieren und modulieren, wodurch nur sehr wenig Energie für die Übertragung benötigt wird. Dieser Ansatz ermöglicht eine extrem energie-sparsame drahtlose Kommunikation für IoT und Sensornetzwerke, was entscheidend ist, um den Energieverbrauch von Funkknoten zu minimieren und ihren die Lebensdauer zu verlängern.
Aktuell ist dieser Ansatz ein relevantes Thema in der Funk-Standardisierung. Es wird sowohl in 3GPP zur Aufnahme in den 5G-Standard über das „Ambient IoT“ Study Item diskutiert, als auch in IEEE für den WLAN-Standard innerhalb der Ambient Power (AMP) Technical Interest Group.
In der Abteilung Energieautarke Funksysteme des Fraunhofer IIS wird Backscatter-Kommunikation mit besonderem Fokus auf dem Ansatz der Ambient-Backscatter-Kommunikation erforscht. Hier werden Signale von TV, Radio und Mobilfunknetzen für die Datenübertragung genutzt, was nicht nur den Funkknoten extrem energiesparend macht, sondern auch die Erzeugung eines Backscatter-Träger-Signals wie bei konventioneller Backscatter-Übertragung (beispielsweise bei RFID Sytemen) einspart.
Im Rahmen einer Bachelor- oder Masterarbeit soll hierfür ein Demonstrator aufgebaut werden, bei dem ein per Energy-Harvesting mit Energie versorgter Sensorknoten per Funk nach dem Ambient-Backscatter-Prinzip Daten überträgt.
Die Arbeit umfasst folgende Punkte: - Vergleich verschiedener Energy-Harvesting-Quellen - Entwicklung eines energiesparsamen Hardware-Konzepts, ggf. Messtechnische Prüfung einzelner Umsetzungskonzepte - Entwicklung Umsetzung Hardware-Konzept des Knotens auf einer Platine - Inbetriebnahme, Evaluierung und Optimierung der Platine.
Die im Rahmen der Arbeit erzielten Ergebnisse sollen im Rahmen einer schriftlichen Ausarbeitung umfangreich dargestellt werden. Erstellter Programmquellcode ist ausreichend zu kommentieren. Bei der Erstellung der Arbeit sind die DFG-Regeln zur guten Wissenschaftlichen Praxis einzuhalten.
- Themengebiete:
- Voraussetzungen:
- Betreuer: Clemens Korn
- Hochschullehrer: Prof. Albert Heuberger
Anfragen zu Themen und der Betreuung einer BA-Arbeit können sie auch unabhängig von den ausgeschriebenen Themen direkt an die Ansprechpartner der jeweiligen Forschungsschwerpunkte schicken.
Telemetrie
Satellitenkommunikation
Navigation und Ortsbestimmung / GPS und Allg.
