25HS IMVS37: IoT Add-on für Ortung und Monitoring eines Laser-Messgeräts

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Blockdiagramm

Ausgangslage

Hexagon ist ein Hersteller von mobilen Laser-Messgeräten und möchte ein IoT Add-on entwickeln. Dieses Modul übermittelt Positionsdaten mithilfe von Sensorfusion aus GNSS und WiFi-Ortung über LTE an die Hexagon Cloud.

Zielsetzung

Das Projekt liefert die Prototyp-Firmware für das IoT Add-on. Zusätzlich soll der Data Adapter die End-to-End Integration mit der Hexagon Cloud aufzeigen.

Systemarchitektur

FHNW

Systemarchitektur

Hardware

FHNW

nRF9151dk mit aufgestecktem nrf7002ek

Ergebnisse

Das Projekt konnte die grundlegende Ende-zu-Ende-Funktionalität des Trackings nachweisen. GNSS-Positionsbestimmung, LTE-Datenübertragung via MQTT, WiFi-basierte Indoor-Ortung und die Datenserialisierung mit Protobuf und Apache Avro funktionieren erfolgreich. Geofencing, Sensorfusion und BLE wurden nur teilweise umgesetzt oder nicht umgesetzt.

  • GNSS-Positionsbestimmung
  • Bidirektionale MQTT-Kommunikation über LTE-M
  • WiFi-Scan und Positionsauflösung über Google Geolocation API
  • Protobuf-Serialisierung und Avro Serialisierung
  • Data Adapter mit Avro-REST-Schnittstelle
  • Geofencing-Deserialisierung (Nicht funktionsfähig, jedoch Basis vorhanden)
  • Sensorfusion (Nicht implementiert)
  • BLE Schnittstelle (Nicht implementiert)

Technische Schlüsselbegriffe

  • RTOSEchtzeitbetriebssystem für deterministische Aufgabenverarbeitung
  • IoTInternet of Things - Vernetzte Geräte
  • MQTTLeichtgewichtiges Publish-Subscribe-Protokoll für bidirektionale Kommunikation
  • GNSSSatellitengestützte Positionsbestimmung mittels GPS, Galileo oder weiteren Systemen
  • GeofencingÜberwachung virtueller geografischer Zonen mit Alarmierung bei Verlassen
  • SensorfusionDaten aus mehreren Sensoren kombinieren um das Ergebnis zu verbessern
  • ZephyrOpen-Source-RTOS
  • nRF Connect SDKSoftware-Developmentkit von Nordic für ihre IoT Geräten
  • Nordic SemiconductorHersteller von IoT Lösungen
  • ASP.NET CoreWeb-Framework von Microsoft
  • ProtobufBinäres Serialisierungsformat von Google
  • AvroBinäres Serialisierungsformat von Apache

Kund:in

Logos

Hexagon MI - Hexagon AB
Delfterstrasse 10
5000 Aarau
https://hexagon.com/company/divisions/manufacturing-intelligence

Team

Andri Pieren

Betreuer
Prof. Thomas Amberg