Innovationen aus Nordrhein-Westfalen, Teil 1

Neue Optimierungstechnologien für UMTS

Mobilfunknetze der dritten Generation (UMTS) ermöglichen neue mobile Dienste wie Musik und Videoübertragung. Nur sorgfältig geplante Netze können diese anspruchsvollen Applikationen flächendeckend möglichst vielen Nutzern gleichzeitig zur Verfügung stellen. Dabei beeinflussen sich viele Faktoren gegenseitig, so dass eine Planung oder Erweiterung solcher Netze per Hand nahezu unmöglich ist. Automatisierte Lösungen sind hier unabdingbar.

Der Lehrstuhl für Theoretische Informationstechnik der RWTH Aachen präsentiert auf der CeBIT 2004 neue Optimierungstechnologien für UMTS. Basis der Auswertung sind eine höchst präzise und schnelle Vorhersage der Versorgung eines Sendegebiets sowie komplexe Benutzer- und Verkehrsmodelle. Darauf aufbauend liefern unsere Lösungen Vorschläge für die optimale Konfiguration eines Netzes. Die entwickelten Module bilden gemeinsam ein vollständiges Werkzeug zur Kapazitätsmaximierung der mobilen Kommunikation und des Datentransfers für UMTS-Netze.

Kontakt: RWTH Aachen, Lehrstuhl für Theoretische Informationstechnik, Prof. Dr. Rudolf Mathar, cebit@ti.rwth-aachen.de

Angewandte Forschung am Horst-Görtz-Insitut für IT-Sicherheit (HGI) der Ruhr-Universität Bochum

Das Horst-Görtz-Insitut der RUB beschäftigt sich mit der IT-Sicherheit im umfassenden Sinne, von den Grundlagen bis hin zur praktischen Umsetzung in Projekten mit Industrie­partnern. Als ausgewählte Beispiele für Schwerpunkte des HGI seien genannt: die Analyse von Kryptoverfahren und deren Einsatz in verschiedenen Umgebungen, Sicherheit in ein­gebetteten Systemen, insbesondere die Anwendungen im Automobilbereich. Neben den technischen und organisatorischen Aspekten gehören auch Themen der IT-Sicherheit im E-business und Datenschutz zu den Schwerpunkten des HGI. Das HGI ist beteiligt an der Aus- und Weiterbildung im Bereich IT-Sicherheit, dazu gehören Studiengänge an der RUB und diverse Weiterbildungsangebote, die das HGI zusammen mit Partnern anbietet.

Das HGI hat sich in 2003 mit den Partnern GITS AG, escrypt GmbH und dem Haus für IT-Sicherheit (in Campusnähe der RUB) zu EUROBITS, dem europäischen Kompetenzzentrum für IT-Sicherheit in Bochum zusammengeschlossen.

Die Exponate des HGI auf der CeBIT 2004 widmen sich folgenden Themen:

• neuen „Seitenkanalattacken“ gegen Smart Cards, die am HGI entwickelt wurden, und die es erlauben, die betroffene Smart Card zu klonen. Entsprechende Gegen­maßnahmen zum Schutz gegen diese Angriffe wurden ebenfalls entwickelt.
• einem internationalen Kryptowettbewerb, der einerseits das allgemeine Wissen über Kryptographie verbreitern soll und andererseits auch Aufgaben für die besten „Codeknacker“ der Welt stellt.

Kontakt: Ruhr-Universität Bochum, Horst-Görtz-Insitut für IT-Sicherheit, EUROBITS, Prof. Dr. Hans Dobbertin, hans.dobbertin@ruhr-uni-bochum.de

IntO Music – Online Music Production

Innovation für die Musikwirtschaft und den Mobilfunk. Die IntO-Music GmbH bietet eine neuartige Internetlösung zur Aufnahme und Komposition von Musik, direkt über eine Webseite im Internet.

Musikproduktion ist so für Jede(n) mit Internetanschluß möglich, ohne dass man eine spezielle Software dazu braucht. Das bringt Vorteile für

• Musiker und Newcomer, indem sie ihre Musikidee online aufnehmen und bei einem „angesagten“ Studio weltweit bearbeiten lassen können. So ist Jede(r) in der Lage eine gute Demoaufnahme, die für den Einstieg in die Musikbranche wichtig ist, zu produzieren. Wohnen im Breisgau, produzieren in Hamburg – online, zeitlich unabhängig und ganz einfach.
• Tonstudios, um dem aktuellen Rationalisierungsbedarf zu entsprechen und Aufträge für die eigenen Studiomusiker online abzuwickeln. Dadurch sind auch sie örtlich und zeitlich flexibel, unabhängig von der jeweiligen Softwarelösung des Studiomusikers und das bei minimalen Datenaufkommen.
• Handybesitzer, weil man nun einfach im Internet eigene Klingeltöne komponieren und auf das Handy laden kann.

Kontakt: Universität Dortmund, Fachbereich Informatik, IntO Music GmbH, Prof. Dr. Ernst-Erich Doberkat, meinen@into-music.com

ARMONT steht für Ausgestaltung regionaler Mobilitätsdienstleistungen für Nahverkehr und Tourismus.

Dieses Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) zusammen mit neun anderen von insgesamt 60 angemeldeten Projektvorschlägen für das Forschungs- und Entwicklungsprogramm „Personennahverkehr für die Region“ als gut und damit förderwürdig ausgewählt.

Ziel von ARMONT ist eine bessere Integration von Angeboten im öffentlichen Verkehr und im Tourismus, insbesondere durch neuartige Dienstleistungen im Internet. Zielgruppen sind insbesondere Wanderer, Radwanderer und in ihrer Mobilität eingeschränkte Menschen. Bei­spiels­weise kann eine vollständige Urlaubsreise bereits von zu Hause aus geplant werden – unabhängig von den Öffnungszeiten einer Touristeninformation oder dem mühsamen und zeitaufwendigen Sammeln von Einzelinformationen.

Die technische Voraussetzung ist die exakte und vollständige Erfassung von geografischen Daten über die gesamte Infrastruktur, wie zum Beispiel Wege, Barrieren, Haltestellen und Adressen. Diese Daten kann der Reisende bei seiner Reiseplanung über Internet, Handy oder über spezielle Organizer, den sogenannten „Mobi-Guide“, abrufen. Auch Gastgeber, Touris­musinstitutionen oder sonstige touristische Anbieter können ARMONT-Dienste zur Beratung ihrer Kunden nutzen. Radwanderer wollen beispielsweise wissen, welche Sehenswürdigkeiten sie entlang der Radwege entdecken können und wie die Mitnahmemöglichkeiten für Fahr­rä­der in öffentlichen Verkehrsmitteln aussehen. Den Rollstuhlfahrer interessiert, ob das Schwimm­bad in der Nähe seines Urlaubshotels barrierefrei ausgestaltet ist und ob es auf dem Weg dorthin Treppen gibt.

Alle Daten können nicht nur in Papierform ausgedruckt, sondern auch auf den „Mobi-Guide“ geladen werden. Basis des Mobi-Guide ist ein PDA (Personal Digital Assistant), der um eine GPS-Komponente – bei Radfahrern zusätzlich um eine Wegstreckenmessung und eine ex­terne Stromversorgung per Nabendynamo – ergänzt ist. Gäste der Region können den MobiGuide beispielsweise für eine Radtour oder eine Wanderung ausleihen und haben damit – unabhängig von Karten in Papierform – jederzeit die Möglichkeit, ihre aktuelle Position, die Routenführung, die Lage von Sehenswürdigkeiten, Übernachtungsmöglichkeiten und Loka­litäten oder auch die nächstgelegene Haltestelle des ÖPNV einschließlich Abfahrtzeit, abzurufen.

Kontakt: Universität Duisburg-Essen, Fachgebiet Verkehrswesen und Verkehrsbau, Prof. Dr. techn. Jörg Schönharting, verkehrswesen@uni-essen.de

Generierung, Segmentierung und Visualisierung von Volumendaten in Echtzeit

Die rasanten Fortschritte bei bildgebenden Verfahren führen zu immer größeren, dreidimen­sionalen Volumina. Informationen aus diesen Daten in Echtzeit zu gewinnen, wird aufgrund neuer Produktionsansätze (just-in-time) sowie neuen Operationstechniken wie z.B. Operieren unter 3D-Bildgebung, immer mehr zu einem Schlüsselproblem der modernen Industrie.

In einem durch das BMBF geförderten Projekt haben sich unter der Führung des Forschungs­zentrums Jülich zwei Universitätsinstitute und drei innovative Startupfirmen zusammengetan, Technologien zur Echtzeitverarbeitung großer Volumendatensätze zu entwickeln. Dabei wird der gesamte Prozess von der Bildgewinnung d.h. Bildaufnahme und Echtzeitrekonstruktion, der Bildverarbeitung durch neuartige Echtzeitsegmentierung und -klassifikation sowie der adäquaten dreidimensionalen Stereodarstellung mittels moderner Volumengraphik realisiert.

Es werden Beispiele aus den Bereichen Biologie, Medizin und industrieller Qualitätskontrolle gezeigt: Aus mehreren Röntgenprojektionen werden mit einer patentierten FPGA-basierten Rekonstruktionshardware das zugrunde liegende Volumen rückgerechnet. Mit einem interaktiven Segmentierungstool kann der Anwender z.B. Tumore in medizinischen Daten oder Materialeinschlüsse oder -fehler in industriellen Daten extrahieren und über einen Klassifikator Krankheitsbildern oder Defekten zuordnen. Eine interaktive Volumengraphik basierend auf effizienter Soft- und Hardwarearchitekturen erlaubt schließlich diese Infor­mationen dem Anwender direkt in Stereo darzustellen, so dass selbst komplexe Strukturen plastisch erfahrbar werden.

Die konkreten Anwendungen sind:
In der Biologie: Volumenbestimmung von Erbsen in einer lebenden Erbsenschote
In der Medizin: Ganzkörperscanning zur Diagnose von inneren Blutungen nach einem Unfall
In der Technik: Wanddickenbestimmung und Diagnose von Defekten in einem Zylinderkopf, virtuelle Endoskopie

Kontakt: Forschungszentrum Jülich GmbH, Zentralinstitut für Elektronik, Prof. Horst Halling
r.patzak@fz-juelich.de

Forschungsland NRW
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