4 Integrierte Kommunikationstechnik: die Leuchtdioden im Inneren und … … der Drucksensor, geschützt in einem abgedichteten Ballon Digitale Vernetzung: Datenerfassung und -austausch in Echtzeit über Drucksensoren, Funk und Infrarotlicht Funkkommunikation ZigBee® WLAN Infrarotsensorik Infrarot-Leuchtdioden AquaJelly 01 Temperature 15,7 °C Voltage 4,00 V Current -270 mA Depth 56 cm State AquaJelly 01 Temperature 15,7 °C Voltage 4,00 V Current -270 mA Depth 56 cm State Interne Sensorik zur Überwachung von: • Temperatur • Stromverbrauch • Position • Ausrichtung Externer Rechner Intelligent kombinierte Sensorik Die Sensorik der Quallen greift auf drei unterschiedliche Medien zurück: Druck, Funk und Infrarot. Das Hauptkommunikationsmedium der Quallen untereinander ist die Infrarotsensorik. Jede AquaJelly verfügt über elf Infrarot-Leuchtdioden, die auf einem Ring innerhalb ihrer Kuppel angebracht sind. Je sechs weiße und blaue LEDs auf der Platine visualisieren die Kommunikation für den Zuschauer. Vermeidung von Kollisionen Unter Verwendung gepulster Infrarotsignale können die AquaJellies über eine Entfernung von bis zu 80 Zentimetern kommunizieren. Somit kann jede Qualle beispielsweise rechtzeitig ein Ausweichmanöver einleiten, wenn sie das Positionssignal einer sich nähernden Qualle empfängt. Zur Kommunikation mit dem Anwender nutzen die AquaJellies unter Wasser den stromsparenden Nahbereichsfunk ZigBee®. Dieser leitet die Informationen für die Echtzeitdiagnose über einen externen Rechner weiter, der per WLAN mit der zugehörigen App für Android die Zustandsdaten austauscht. Zusätzlich zu ihren Umweltsensoren verfügen die AquaJellies über eine interne Sensorik zur Überwachung ihres Energiezustandes. Ein Magnetschalter ermöglicht es, die Stellung des Antriebssystems zu erfassen. Mithilfe eines Drucksensors können die Quallen ihre Position im Becken bis auf wenige Millimeter genau bestimmen und sich innerhalb einer spezifischen Druckzone einpendeln. Kollektives Verhalten Jede AquaJelly entscheidet autonom, welche Aktion sie als Nächstes ausführt – abhängig von ihrem Ladezustand, der Stellung ihres Antriebs, aber auch von der Nachbarschaft zu einer anderen Qualle. Das Gesamtverhalten der AquaJellies ergibt sich emergent. Das heißt: Ohne eine festgelegte Steuerung des Gesamtsystems entsteht trotzdem – nur durch die einfachen Aktionen des Einzelnen – ein gemeinsames Verhalten der gesamten Gruppe. Damit sind die AquaJellies Ausgangspunkt und Inspiration für weitere Entwicklungen; unter anderem für die Untersuchungen zu kollektiven Verhaltensmustern. Überträgt man dieses Prinzip auf die Automation, könnten sich mehrere autonome, dezentrale Systeme gezielt vernetzen und gemeinsam größere Aufgaben lösen.
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