• Anwendung in Smart Factories möglich
• Mehrfacher Gewinn des Preises für die beste wissenschaftliche Arbeit
• Ultra-Low-Power-Tags ohne Stromversorgung

Das Forschungsteam von Professor Kim Sung-min am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik des KAIST gab bekannt, dass es weltweit erstmals eine Technologie entwickelt hat, die eine präzise Positionsverfolgung in Smart Factories ohne tote Winkel ermöglicht. Mit dieser Technologie ist es möglich, die dreidimensionale Position mit einer Genauigkeit von unter einem Zentimeter zu verfolgen, auch in Situationen mit Hindernissen, indem drahtlose Tags angebracht werden, die keine Stromversorgung benötigen.

Für diese Forschung wurde das Team von Professor Kim Sung-min 2022 und 2024 mit dem Preis für die beste wissenschaftliche Arbeit auf der ACM MobiSys ausgezeichnet, der renommiertesten internationalen Konferenz im Bereich des mobilen Rechnens. Das KAIST gab bekannt, dass neben dem Team von Professor Kim Sung-min nur die Universitäten Michigan und Yale in den USA mehrere Preise für die beste wissenschaftliche Arbeit auf dieser Konferenz erhalten haben.

Die vom Forschungsteam entwickelten drahtlosen Tags nutzen Millimeterwellen (mmWave), die eine 10-fach höhere Reflektivität als herkömmliche UWB-Technologien aufweisen, um reflektierte Signale zu erfassen, die Hindernisse umgehen, wodurch eine Positionsverfolgung ohne tote Winkel möglich ist. Die Tags erzeugen je nach Reflektionsrichtung ein eindeutiges Signal, und durch die Ermittlung des Ausbreitungswegs jedes Signals kann die Position des Zielobjekts verfolgt werden.

Diese Technologie behebt das Problem der herkömmlichen Technologien, die aufgrund von verschiedenen Hindernissen in Innenräumen, wie z. B. Möbeln oder elektronischen Geräten, einen eingeschränkten Aktionsbereich haben, und bietet eine 15-fach höhere dreidimensionale Positionsgenauigkeit (8,3 mm). Daher ist es möglich, die genaue Position von Zielen in Innenräumen zuverlässig zu verfolgen, im Gegensatz zu den aktuellen Technologien, die häufig Verbindungsprobleme aufweisen, wodurch sie für eine breite Palette von standortbasierten Diensten eingesetzt werden können, wie z. B. Smart Factories und Augmented Reality (AR).

Drahtlose Tags arbeiten nicht durch die Erzeugung eigener Funksignale, sondern durch die Reflexion von Signalen aus der Umgebung. Nach dem gleichen Prinzip wie ein Spiegel, der Umgebungslicht reflektiert, sparen sie Strom bei der Signalgenerierung und arbeiten mit extrem niedrigem Stromverbrauch. Sie können ohne Stromversorgung mit Solarenergie betrieben werden oder mit einer einzigen Knopfzelle über 40 Jahre lang betrieben werden.

Professor Kim Sung-min erklärte: „Die Tags nutzen die umliegenden Gegenstände, wie z. B. Deckenfliesen oder Computergehäuse, als Reflektoren, um ohne tote Winkel in beliebigen Innenräumen zu funktionieren.“ „Durch die Lösung des Problems der Zuverlässigkeit der Positionsverfolgung in Innenräumen erwarten wir eine Verbreitung umfassender standortbasierter Dienste.“