Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISEnergiesparsames Sensorinterface
Illustration eines Chips.
Die Optimierung von Produktionsprozessen und Betriebsabläufen in der Industrie 4.0 erfordert kostengünstige Elektroniksysteme zur Datenerfassung und Signalverarbeitung. Insbesondere die Anbindung von Sensoren mit hohen Datenraten für die Zustandsüberwachung mit KI-Algorithmen galt bislang als kostspielig. Drahtlose Lösungen waren aufgrund der hohen Energieaufnahme oft wirtschaftlich nicht umsetzbar. Im Rahmen des Projekts »KI-Predict« wird ein ganzheitlicher Ansatz entwickelt, der durch die Kombination neuer KI-Methoden mit dazu optimierter, integrierter Hardware eine intelligente Prozessüberwachung mit direkter Signalverarbeitung und Feature-Extraktion ermöglicht.
In diesem Zusammenhang entwickeln wir ein energiesparsames Sensorinterface als anwendungsspezifische, integrierte Schaltung (ASIC) mit integriertem Mikrocontroller (MCU) und KI-Recheneinheiten. Durch diesen Entwicklungsansatz werden die zu übertragenden Datenmengen stark reduziert und die Effizienz der Merkmalsextraktion wird deutlich gesteigert. Damit können extrem energiesparende Sensorlösungen bei Bedarf drahtlos umgesetzt werden. Darüber hinaus können Unternehmen ihre bereits etablierte Anlageinfrastruktur weiterhin nutzen: Die eingesetzten Standardsensoren werden durch Sensoren mit integrierter KI ersetzt, wodurch eine höhere Effizienz in der Datenverarbeitungskette sowie eine Kosteneinsparung erzielt werden.