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About TaMIS


Innerhalb des TaMIS-Projektes beschäftigt sich die TU Dortmund/der Lehrstuhl für Kommunikationsnetze (CNI) mit der Entwicklung von Untergrund-Sensornetzen unter Verwendung innovativer Sensortechnologie. Die Grundidee besteht aus der Analyse der charakteristischen Merkmale des Funkkanals zur Detektion von Wassergehalt. Das CNI weist sowohl umfangreiches Laborequipment, als auch die nötige Erfahrung für die Modellierung und Charakterisierung funkbasierter Übertragungskanäle und Sensor-Applikationen auf. So wurde z.B. auf dem Kölner Messegelände ein vektorieller Netzwerkanalysator zur Untersuchung von Channel Sounding bei Outdoor-to-Outdoor, Indoor-to-Indoor und Outdoor-to-Indoor-Kanälen benutzt [3]. Bezüglich luftbasierten Sensornetzen hat das CNI umfangreiche Analysen zum Pfadverlust für Luft-zu-Luft und Luft-zu-Boden Funkstrecken durchgeführt, woraus ein neues realitätsnahes analytisches Modell zur Charakterisierung der Pfaddämpfung entstanden ist [4]. Des Weiteren wurde ein detailliertes Energiemodell für LTE-kompatible Gateway-Knoten erstellt [5]. Dieses Modell ermöglicht, unter Zuhilfenahme von z.B. der verwendeten Trägerfrequenz sowie der Position eines Knotens relativ zur Basisstation, realitätsgetreue Vorhersagen zur Batterielaufzeit und darüber hinaus zu benötigten Batteriekapazitäten. In vorherigen wissenschaftlichen Studien hat der Lehrstuhl ein passives Lokalisierungssystem entworfen, welches die Detektion von Personen aufgrund der durch ihre Körper hervorgerufenen charakteristischen Veränderungen des Funkfeldes vollführt. Dabei erfolgt die Lokalisierung durch mehrere Ankerknoten, die kooperativ ein radiotomographisches Bild der beobachteten Szene erzeugen [1]. Darüber hinaus wurde diese Technologie in einem nationalen Projekt zur Entwicklung eines Systems zur zuverlässigen Erkennung von Falschfahrern auf Autobahnen verwendet [2]. Zusammenfassend liefert die TU Dortmund/der Lehrstuhl für Kommunikationsnetze detailliertes Wissen bezüglich der zu entwickelnden Technologie und wird somit die Anwendung bisheriger Forschungsergebnisse auf das neu zu entwickelnde, funkbasierten Untergrund-Sensornetz erfolgreich vollziehen können.

Der Wupperverband betreibt seit 2009 sein Sensor Web-System. Im Jahre 2001 wurde FluGGS als innovatives WebGIS der Wasserwirtschaft entwickelt. Mit Hilfe der Erfahrungen aus dem produktiven Einsatz der beiden Systeme, finden kontinuierliche Weiterentwicklungen statt. FluGGS und Sensor Web sind daher ausgereift und befinden sich jeweils in ihren Bereichen auf dem aktuellen Stand der Technik und Forschung [13-17]. Des Weiteren hat der Wupperverband mehrere Kampagnen zur kontinuierlichen Sammlung von hydrologischen-, hydrometrischen- sowie Staudamm-Messdaten durchgeführt, welche für das hier beantragte Projekt von großem Vorteil sind.

TerraTransfer, als erfahrener Dienstleister für Sensorik, war bereits in Arbeiten des AHEM-Projektes involviert, welches von 2009–2012 durch das Ziel2 (NRW/EU)-Programm zustande gekommen war. Das Ziel des AHEM-Projektes war es, die konzeptionelle Entwicklung sowie die Realisierung eines Echtzeit-Visualisierungswerkzeugs zur Analyse hydrologischer Fragestellungen zu entwickeln. Dafür wurde von TerraTransfer sowohl ein automatisierter Managementprozess zur Sammlung von Sensordaten entwickelt, als auch ein umfangreiches hydrologisches Modell aus Echtzeitdaten aufgestellt.

Die 52°North Initiative for Geospatial Open Source Software GmbH ist ein Unternehmen aus Münster, welches die Fortentwicklung innovativer Forschungsergebnisse im Bereich der Geoinformatik in die praktische Anwendung fördert. Zu diesem Zweck wurde 52°North als GmbH gegründet, welche jedoch per Gesellschaftervertrag als gemeinnützig agiert. 52°North ist die Rechtsperson und das Service-Center hinter dem internationalen 52°North Forschungsnetzwerk. Die Aufgabe des Netzwerks besteht im Vorantreiben von Entwicklung und Anwendung innovativer Konzepte und Technologien für die Geoinformatik. 52°North fokussiert die Themen Sensor Web, webbasierter Verarbeitung von Geodaten sowie Geostatistik. Innerhalb der Geo-IT Welt weist 52°North langjährige und umfangreiche Erfahrungen auf und treibt darüber hinaus die Entwicklung offener Standards, wie z.B. W3C, ISO, OGC oder INSPIRE voran.

[1] V. Köster, A. Lewandowski and C. Wietfeld "A Segmentation-based Radio Tomographic Imaging Approach for In-terference Reduction in Hostile Industrial Environments", IEEE/ION Position, Location and Navigation Symposium (PLANS), Myrtle Beach, SC, Apr 2012

[2] C. Wietfeld, A. Lewandowski and K. Okulla "Procedure for Detection and Alerting of Wrong Way Drivers and Wrong Way Driver Detection and Alerting System", Patent Application DE102010025379A1, Deutsches Patent- und Markenamt, December 2011

[3] Communication Networks Institute (CNI) – TU Dortmund University “Security System for Public Institutions in Dis-astrous Emergency Scenarios (SPIDER) - Work package: Comprehensive Research on Process-Oriented and Reli-able Communications Systems for Rescue and Emergency Operations”, “Technische Informationsbibliothek – deutsche Forschungsberichte”, Hannover, 2013

[4] N. Goddemeier, K. Daniel and C. Wietfeld “Role-Based Connectivity Management with Realistic Air-to-Ground Channels for Cooperative UAVs”, IEEE Journal on Selected Areas in Communications (JSAC), Vol. 30, June 2012, pp. 951-963

[5] B. Dusza, C. Ide, L. Cheng and C. Wietfeld "An Accurate Measurement-Based Power Consumption Model for LTE Uplink Transmissions", Proc. of IEEE INFOCOM (Poster), Turin, Italy, Apr 2013.

[6] Communication Networks Institute (CNI) – TU Dortmund University “Security System for Public Institutions in Dis-astrous Emergency Scenarios (SPIDER) - Work package: Comprehensive Research on Process-Oriented and Reli-able Communications Systems for Rescue and Emergency Operations”, “Technische Informationsbibliothek – Deutsche Forschungsberichte”, Hannover, 2013

[7] E. Ghazanfari, S. Pamukcu, S.U. Yoon, M.T. Suleiman and L. Cheng "Geotechnical Sensing Using Electromagnetic Attenuation Between Radio Transceivers", Smart Materials and Structures, v.21:1250, 2012

[8] S.U. Yoon, E. Ghazanfari, L. Cheng, Z. Wang, S. Pamukcu and M.T. Suleiman "Subsurface Event Detection and Clas-sification Using Wireless Sensor Networks", Sensors, v.12(11), 2012, p. 14862

[9] G. Hackmann, G. Weijun, Y. Guirong, L. Chenyang and D. Shirley “Cyber-physical codesign of distributed structural health monitoring with wireless sensor networks”, in Proceedings of the 1st ACM/IEEE International Conference on Cyber-Physical Systems (ICCPS '10). 2010. ACM, New York, NY, USA, 119-128

[10] Z. Yongfei and C. Chunlai "Sensor networks based Dam safety monitoring system", International Conference On Computer and Communication Technologies in Agriculture Engineering (CCTAE), vol.3, no., pp.9-11, 12-13 June 2010.

[11] S. Jirka, A.H. Broering and C. Stasch “Applying OGC Sensor Web Enablement to Risk Monitoring and Disaster Management” in GSDI 11 World Conference, Rotterdam, Netherlands (June 2009)

[12] B. Resch, M. Mittlboeck, F. Girardin, R. Britter and C. Ratti "Live Geography -- Embedded Sensing for Standard-ized Urban Environmental Monitoring". International Journal on Advances in Systems and Measurements, 2.2/3 2009, p.156-167. © 2009 IARIA

[13] U. Schäffler, K.-H. Spies and P. Weiser „Sensormessungen des Wupperverbandes“, in: GIS.Trends+Markets, 6/2010, S.10.

[14] K.-H. Spies and C. Heier „OGC Sensor Web in der Praxis - Bereitstellung von Sensordaten in Geodateninfrastruk-turen und personalisierter Hochwasserwarndienst“, Proceedings 20. AGIT-Symposium Salzburg, July 2-4 2008, Salzburg, Austria, pp. 721-725. Heidelberg: Wichmann

[15] A. Rondorf „FluGGS - Weiterentwicklung des Web-GIS-gestützten Flussgebietsmanagements beim Wupperver-band“ in GIS-Talk conference, ESRI, München, 2012

[16] C. Heier „Sensor Web in der wasserwirtschaftlichen Praxis“ in GIS und GDI in der Wasserwirtschaft Conference, DWA, Kassel 2012

[17] A. Rondorf „FluGGS to go” in GIS und GDI in der Wasserwirtschaft Conference, DWA, Kassel 2013.

[18] S.H.L. Liang, A. Croitoru and C.V. Tao “A distributed geospatial infrastructure for Sensor Web”, Computers & Geo-sciences, Volume 31, Issue 2, March 2005, Pages 221-231, ISSN 0098-3004

[19] B. Dusza, C. Ide, L. Cheng and C. Wietfeld “CoPoMo: A Context-Aware Power Consumption Model for LTE User Equipment”, Transactions on Emerging Telecommunications Technologies (ETT), Wiley 24(6):615-632, Oktober 2013

[20] A. Bröring, J. Echterhoff, S. Jirka, I. Simonis, T. Everding, C. Stasch, S. Liang and R. Lemmens. "New Generation Sensor Web Enablement". MDPI Sensors 11(3): 2652-2699, 2011

[21] P. Zhao, T. Foerster and P. Yue. “The geoprocessing web”. Computers & Geosciences, 47, 3-12, 2012


Unser Team


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TU Dortmund
Communication Networks Institute
Prof. Dr.-Ing. Christian Wietfeld
Otto-Hahn-Str. 6
44227 Dortmund
Tel.: 0231-755-2300
Email: christian.wietfeld@tu-dortmund.de

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Wupperverband
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Untere Lichtenplatzer Straße 100
42289 Wuppertal
Tel.: 0202-583-260
Email: sps@wupperverband.de

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TerraTransfer
Dipl.-Geogr. Marcel Delker
Ottostr. 19a
44867 Bochum
Tel.: 02327-834485-3
Email: delker@terratransfer.de

Industrieller Partner
52°North
Initiative for Geospatial Open Source Software GmbH
Martin-Luther-King-Weg 24
48155 Muenster
Tel.: 0251-396371-0
Email: info@52north.org


Gefördert durch



Sonderprogramm GEOTECHNOLOGIEN
ein Programm des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF)
Projektlaufzeit von Juni 2015 bis November 2017
Förderkennzeichen 03G0854[A-D]

Projektträger Jülich (PtJ)
Geschäftsstelle Rostock
Schweriner Straße 44
18069 Rostock
Tel.: (03 81) 2 03 56-2 99