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PJ Ambient Assisted Living Bachelor

Modul: Ambient Assisted Living (BINF-SWT-AAL.W10)
Semester: Wintersemester 2011/12
Art: PJ (4 SWS / 6 LP)
LV-Nr.: 0435 L 756
Veranstalter: Prof. Albayrak, Thebin Lee, Paul Zernicke
Ort und Zeit: TEL 1119, Di. 12 - 14, ab 18.10.

Gestalte deine Zukunft!

Immer mehr Funktionen werden in Alltagsgegenstände wie Kleidung und Möbel in Wohnräumen eingebettet. Daraus ist das Ambient Assistend Living entstanden. Dieser Forschungsbereich hat das Ziel, den Menschen best möglich in einer modernen Technik orientierten Welt zu unterstützen. Mit Hilfe eines "Smart Butlers" können Services, die in der Wohnung der Zukunft integriert sind, ihren Nutzern bequem und einfach zur Verfügung gestellt werden. Um die Möglichkeiten einer solchen Umgebung in vollem Umfang nutzen zu können, bedarf es intelligenter Benutzerschnittstellen, die einen intuitiven und natürlichen Dialog mit den Geräten und Diensten ermöglichen.

 

Im Projekt sollen Dienste entwickelt werden, die Benutzer in ihrer alltäglichen häuslichen Umwelt unterstützen. Für die Umsetzung steht ein intelligentes Heimumfeld (SerCho Testbed) zur Verfügung. Es sollen personalisierte und kontextsensitive Anwendungen realisiert werden, die ihre Umgebung wahrnehmen und beispielsweise erkennen, welche Hausbewohner sich in der Nähe aufhalten. In diesem Umfeld sollen sinnvolle, Nutzen bringende Dienste entwickelt werden.

Voraussetzungen

Um an diesem Projekt erfolgreich teilnehmen zu können solltet ihr die folgenden Voraussetzungen mitbringen: 

  • Programmieren können (z.B. Java)
  • Kreativität
  • Spaß an Teamarbeit

Sinnvolle ergänzende Kenntnisse die nicht vorausgesetzt werden aber hilfreich sind:

  • Robotik, Sensorverarbeitung
  • Sprachverarbeitung, Automatische Bilderkennung
  • Latex, Subversion
  • Interesse an der Gestaltung der Zukunft

Lernziele

  • Möglichkeiten und Nutzen von Ambient Assisted Living kennen
  • Einblick in die Funktionsweise autonomer verteielter Systeme im Hauhalt
  • Grundverständnis der Sensordatenverarbeitung erwerben
  • Diskutieren können: Was ist Intelligenz? Welche Ansätze gibt es, intelligentes Verhalten in Agenten zu realisieren?
  • Kontrollarchitekturen für verteielte Sensoren programmieren können
  • Analytische Herangehensweise umsetzen
  • Theorie in die Praxis umsetzen können
  • Erlernen und umsetzen von wissenschaftlichem Arbeiten

Szenario

Das Ziel des Projektes ist die Integration von verteilten Sensoren in einer Haushaltsumgebung. Es werden optische Sensoren, wie die Kinect eingesetzt. Kinect ist ein optischer Sensor, der in Videospielen zum Einsatz kommt. Dieser Sensor ist in der Lage stereoskopische Bilder (2 Kameras) zu erfassen. Des Weiteren verfügt es über einen Infrarotsensor zur Erfassung von Distanzen und Objekten.

Allgemeine Ziele

Mittels Kinect und weiteren optischen Sensoren sollen Haushaltsgeräte erfasst werden und automatisch wiedererkannt werden. Fertige Algorithmen, wie z.B. Surf können verwendet werden. Des Weiteren sollen Ideen aus dem Bereich "Augmented Reality" mit einfliesen. Ist ein Haushaltsgegenstand erkannt, sollen zusätzliche Informationen und Schaltflächen auf einem Bildschirm eingeblendet werden. Anschließend ist es möglich durch Interaktionen mit den Schaltflächen auf dem Bildschirm die Zustände des Gegenstandes zu ändern. Ebenso sollen sich die Zustände der Informationen und Schaltflächen ändern, wenn es eine Interaktion mit dem Gegenstand gibt. Den aktuellen Stand der zustände zu einem Gegenstand können mit einem Webservice synchronisiert werden und auf weitere Endgeräte verteilt werden.

Ein plakatives Beispiel und Anwendungsfall ist Beispielweise der Einsatz eines Service Roboters im Haushalt. Der Roboter verfügt über einen Zustand (mehrere Zustände). Wird er automatisch durch ein Kamerasystem erkannt, werden die Informationen zu den Zuständen eingeblendet. Nun ist es möglich auf Grund der Schaltflächen den Haushaltsroboter zu steuern oder Aufträge zu entrichten. Nach dem der Roboter den Auftrag erfüllt hat, wird ein Webservice angesprochen um die Zustände zur Verteilung abzugleichen. Anschließend wird auf Bildschirm der aktuelle Zustand wiedergegeben.

Terminübersicht

Termin Thema Inhalte und Lernziele
18.10.2010 Organisatorisches, Ambient Assisted Living, Überblick Darstellung des Inhaltes des Projektes
25.10.2010 Grundlagen Sensoren, Gruppeneinteilung Themenvergabe Ziele im Haus der Zukunft generieren
01.11.2010 Kommunikation mit Sensoren Schnittstellen der Sensoren ansprechen
08.11.2010 Kommunikation mit Endgeräten Möglichkeiten, Nutzen und Probleme von AAL nennen können
15.11.2010 Gesellschaftlicher Kontext Wie sieht das Haus der Zukunft aus? Welche Dienste sind möglich? Was bedeutete das?
22.11.2010 Einführung in verteielte Systeme Grundlagen von verteielten Systemen
29.11.2010 Prototyp Vorstellung der bisherigen Entwürfe und Implementierungen.
06.12.2010 Testen Sinn und Zweck von Zielen für Softwareprodukte verstehen und wie diese getestet werden können:

  • Sinn und Zweck von Tests
  • Testarten
  • Automatisiertes Testen von Software
  • Manuelles Testen von Software
  • Testen von Sicherheitsfunktionalitäten
13.12.2010 Kleiner Meilenstein Vorstellung des bisherigen Projektergebnisses
03.01.2010 Organisatorisches Ausblick auf Rest des Semesters
10.01.2010 Dienste Dienste designen, Dienste benutzerzentriert testen (Vorbereitung auf die Gruppenintegration).
17.01.2010 Gruppenintegration Die Ergebnisse der Gruppen werden zu einem Projekt integriert.
24.01.2010 Dienste Fehler beheben und testen
31.02.2010 Gruppenintegration Fehler beheben, testen und die Ergebnisse zu einem Projekt integriert.
07.02.2010 Gruppenintegration Die Ergebnisse der Gruppen werden zu einem Projekt integriert.
14.02.2010 Finaler Meilenstein Zusammenfassung der Projektarbeit vorstellen, mit gesammelten Erfahrungen und Bewertungen.

Prüfungsmodalitäten

Diese Lehrvranstaltung ist für "Bachelor" und "Diplom" der Informtik, technischen Informatik und Wirtschafts-Ingeniuer Wisseschaft vorgesehen.

Die Note im Projekt setzt sich aus mehreren Teilnoten zusammen, die unterschiedliche gewichtet in die Gesamtnote einfliessen:

  • Projektumsetzung (50 %)
  • Abschlussbericht (30 %)
  • mündliche Rücksprache (20 %)

Diese Lehrveranstaltung kann in eine Prüfung in den Bereichen KI, KBS und WVA eingebracht werden.

Literatur

Ansprechpartner

Thebin.Leedai-labor.de

Sumon.Kamaldai-labor.de