Multi-Connectivity für Echtzeit-Video Streaming von mobilen Robotern

Mittels hochfrequenter Funkanbindung wird ein hochratiger Live-Videostream von einem mobilen Roboter übertragen. Die Funkanbindung besteht aus mehreren Radio-Links, welche auf Millimeter-Wave-Technologie basieren. Hierbei wird die Wahl des aktuell besten Links automatisch getroffen. Die entwickelte Proof-of-Concept-Lösung zeigt, dass mobile Roboter sowie autonome Flurfahrzeuge innerhalb von Fabriken zukünftig problemlos mit hohen Datendurchsätzen über Luftschnittstellen umgehen können und neuartige Applikationen ermöglicht werden.

Panoramaprojektion in 180 Grad

Der am Fraunhofer HHI beheimatete Showroom, das TiME Lab, stellt Techniken und Systeme für die immersive Videoprojektion bereit. Außerdem werden hier Technologien vorgestellt, die räumliche Audiowiedergabe gewährleisten. Dazu verfügt der Showroom über eine um 180 Grad gekrümmte zylindrische Bildwand und eine 3D-Multiprojektion, die mit 14 HD-Projektoren realisiert wird. Für eine möglichst realitätsgetreue Akustik ist zusätzlich ein sogenanntes IOSONO-Wellenfeldsynthesesystem integriert.

Kristallzucht von Halbleiterstrukturen aus der Gasphase (MOCVD)

Die MOCVD ist das bedeutendste Herstellungsverfahren zur Herstellung von Halbleiterverbindungen, welche die Basis für u.a. LEDs, Laser, Detektoren sowie Modulatoren bilden. Diese Bauelemente sind Schlüsseltechnologien der optischen Nachrichtentechnik. Die erzeugten Schichtstrukturen können nur wenige Atomlagen bis hin zu mehreren µm dick sein und werden durch Messverfahren wie z.B. Röntgendiffraktometrie und Photolumineszenz charakterisiert. Das Fraunhofer HHI präsentiert seinen Reinraum mit Anlagen zur Herstellung modernster Verbindungshalbleiter.

Optische drahtlose Datenkommunikation: Hochgeschwindigkeits-Internet aus der Deckenlampe

Die Nachfrage nach drahtlosen Kommunikationsnetzen innerhalb von Gebäuden wird in den kommenden Jahren weiter zunehmen. Die optische Freistrahlkommunikation bietet eine Alternative, indem sie LED-basierte Beleuchtungsquellen gleichzeitig als Datensender benutzt, womit eine erhebliche Ausweitung der Netzkapazität erreicht und dabei die von den Anwendern erwünschte Mobilität beibehalten werden kann. Die optische Datenübertragung vermeidet jede elektromagnetische Interferenz mit Funknetzen und ist per Definition funkfrei.

Dem Computer beim Denken zugucken - Künstliche Intelligenz nachvollziehbar machen

Moderne Lernalgorithmen (z. B. tiefe neuronale Netze) sind in der Lage, hochkomplexe Aufgaben selbstständig und mit annähernd menschlicher Präzision zu lösen. Bisher agieren diese intelligenten Algorithmen jedoch als Blackbox, d.h. es ist überhaupt nicht klar, warum sie zu dieser oder jener Entscheidung kommen und warum sie gelegentlich scheitern. Das Fraunhofer HHI präsentiert ein generelles Tool, um komplexe Lernverfahren nachvollziehbar zu machen. In interaktiven Demos wird beispielsweise gezeigt, wie neuronale Netze Fragen beantworten können.

Versatile Video Coding (VVC), der Nachfolger von HEVC

Komprimierte Videodaten nehmen schneller zu als jemals zuvor. Bereits heute bilden sie mit 80% den mit Abstand höchsten Anteil von Datenverkehr im Internet. Kompressionsfaktoren von 1:1000 werden benötigt, möglichst ohne dass die Bildqualität zu stark leidet. Stetig verbesserte Kodieralgorithmen können bei diesem Unterfangen helfen. Die Standardisierung von „Versatile Video Coding“ (VVC) hat bereits begonnen und soll im Jahr 2020 abgeschlossen sein. Der finale VVC-Standard soll 50% Bitratenreduktion gegenüber dem Vorgängerstandard HEVC erreichen. Eine frühe Version von VVC zeigt bereits signifikante Effizienzsteigerungen in der Komprimierung im Vergleich zu HEVC für ein breites Spektrum an Videoinhalten.

3D Human Body Reconstruction für Virtual und Augmented Reality

Das Fraunhofer HHI hat ein neuartiges und einzigartig integriertes 360-Grad-Multi-Kamera-Erfassungs- und Beleuchtungssystem zur Erstellung von hochrealistischen Volumetrischen Videos von sich bewegenden Personen entwickelt. Ein Set von Kameras erzeugt 3D-Informationen aus allen Blickwinkeln, ringsherum um die Person. Diese 3D-Informationen werden in eine konsistente, natürliche und dynamische 3D-Darstellung der Person umgewandelt. Die automatisch berechneten Sequenzen können in VR- und AR-Anwendungen integriert werden. Das Ergebnis dieses neuen Produktionsverfahren kann in aktuellen VR- und AR-Anwendungen erfahren werden.

VReha-Demonstrator (VR für medizinische Diagnostik und kognitive Rehabilitation)

In dem Forschungsprojekt VReha  werden VR-basierte Werkzeuge zur Behandlung kognitiver Störungen, z. B. im räumlichen Gedächtnis oder der Aufgabenplanung erarbeitet. Solche Beeinträchtigungen treten bei Volkskrankheiten wie Demenz oder Schlaganfall auf. Das Fraunhofer HHI entwickelt insb. Komponenten für die natürliche Interaktion und die Repräsentation der Patienten in VR-Welten. In der Demo können Sie unsere Interaktionstechnologien und Ihr Gedächtnis in einem immersiven VR-Memory Spiel testen! VReha wird vom BMBF (FKZ 13GW0206A) gefördert.

Machine Learning begreifbar erleben

Anlässlich der Langen Nacht der Wissenschaften möchte die TüftelAkademie  das Thema Machine Learning für Jugendliche begreifbar erlebbar machen. Ab sofort steht das neue Unterrichtsmaterial „Machine Learning. Intelligente Maschinen“ im Rahmen des Projekts „Medien in die Schule“  zur Verfügung. Lehrerinnen und Lehrer erhalten in flexibel einsetzbaren Unterrichtsmodulen Informationen, vielfältige Methoden und Praxisanregungen rund um KI für den Unterricht. Die Einheit gliedert sich in vier Module, in denen die Schülerinnen und Schüler sich aus unterschiedlichen Blickwinkeln mit Machine Learning-Algorithmen und -Anwendungen auseinandersetzen. Sie analysieren dabei ihr eigenes Nutzungsverhalten und lernen sich zu verschiedenen ethischen Fragestellungen zu positionieren. Im Rahmen der Langen Nacht der Wissenschaften wird das Projekt „Medien in die Schule“ und das neu veröffentlichte Unterrichtsmaterial mit praktischen Einsatzmöglichkeiten am Fraunhofer HHI vorgestellt.