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Bosch Connected Devices and Solutions
Case Study

Die XDK-Alarmanlage für das Auto

Kostengünstiger Schutz älterer Fahrzeuge

Einführung und Herausforderung

Straße mit parkenden Autos bei Nacht

Laut einer Statistik der US-Regierung wird in den USA etwa alle 44 Sekunden ein Fahrzeug gestohlen. Alle Neuwagenkäufer verfügen bereits über Fahrzeuge mit Diebstahlsicherung und wirksamen Alarmsystemen. Allerdings sind noch ein großer Anteil an älteren Fahrzeugen auf den Straßen unterwegs. Obwohl es verschiedene Sicherheitssysteme gibt, die in Autos nachgerüstet werden können, bieten viele dieser Fahrzeuge oft keinen ausreichenden Schutz. Die Hauptgründe hierfür sind, dass diese Systeme zu teuer in der Anschaffung und Wartung sind. Ein kostengünstiges und zuverlässiges Diebstahlmeldesystem auf Basis des Bosch XDK bietet Abhilfe. Es ist für die Verwendung von elektronischen Grundkomponenten ausgelegt und hat einen sehr geringen Stromverbrauch und es funktioniert genauso gut wie die teureren Systeme auf dem Markt.

Ansatz

Bosch Cross Domain Development Kit XDK liegt in einer Hand

Das Internet der Dinge (IoT) revolutioniert jeden Bereich unseres täglichen Lebens. Bosch Connected Devices and Solutions (BCDS) spielt hierbei eine führende Rolle bei der Entwicklung innovativer Geräte und Lösungen. BCDS führte das XDK 2016 ein: Das Cross Domain Development Kit. Es vereint eine leistungsstarke Kombination aus Hard- und Software in einem kompakten Gehäuse. Ein Beschleunigungssensor, Gyroskop, Wärme- und Lichtsensoren und noch mehr - in der Größe einer Streichholzschachtel. Das Sensorgerät nutzt mehrere mikroelektromechanische Systeme (MEMS-Sensoren) von Bosch, um das digitale Bewusstsein für neue Verbraucherprodukte zu wecken. Das XDK vereinfacht das IoT-Prototyping und unterstützt den Anwender bei der Entwicklung eigener, neuer Produktideen.

Die auf XDK basierende Alarmanlage für das Auto nutzt in diesem Use Case den Beschleunigungssensor und Mikrocontroller des XDK.

Use Case

Der XDK Autodiebstahlalarm wurde von Robert Bosch Engineering and Business Solutions Ltd. entwickelt, einer 100-prozentigen Tochtergesellschaft der Robert Bosch GmbH aus Indien.

Das System erkennt Autodiebstahl durch Beschleunigungsänderungen, die durch denXDK-Beschleunigungsmesser gemessen werden. Nachdem der Fahrer das Fahrzeug verlassen und die Diebstahlalarmanlage aktiviert hat, überwacht der Beschleunigungssensor die Schwingung/Beschleunigung des Fahrzeugs und führt sie dem Algorithmus zu. Bei Abweichungen vom erwarteten Verhalten informiert der Algorithmus den Fahrer über einen potenziellen Diebstahl.

Um Abweichungen erkennen zu können, wird ein Beschleunigungsprofil erstellt, das als Standardreferenz dient. Wenn der Algorithmus eine Beschleunigungsänderung erkennt, vergleicht er den Wert mit diesem Referenzprofil, um festzustellen, ob es sich um ein tatsächliches Diebstahlszenario handelt, oder nicht. Liegt die Beschleunigung länger als eine festgelegte Zeit über einem bestimmten Schwellenwert, löst das System einen Alarm aus, indem es den Fahrer per SMS über ein GSM-Modul informiert. Der Fahrer wird auch benachrichtigt, wenn sich die Position des Fahrzeugs ändert.

Um Fehlalarme zu vermeiden, wird die Debouncer Logic verwendet, die das System robuster macht. Die Software sammelt die XDK-Beschleunigungsmessdaten in Echtzeit und verarbeitet sie anhand der Art der Beschleunigungsprofile, d.h. der statischen und dynamischen Beschleunigung. Das Rauschen des Sensors wird durch den Einsatz ausgeklügelter Filter eliminiert. Die gefilterten Daten werden anschließend mehreren Tests unterzogen, um Fehlalarme zu vermeiden. Wenn die Sensoren zu viele Beschleunigungsänderungen erkennen oder zu lange beschleunigen, ertönt der Alarm.

Die Alarmanlage wird erst aktiviert, wenn der Fahrer das Fahrzeug verlassen hat. Dies redezuiert den gesamten Stromverbrauch. Die Abfrage eines Diebstahlszenarios wird von der Software alle "x" Millisekunden (dieser Parameter ist konfigurierbar) durchgeführt. Dadurch wird der Stromverbrauch noch weiter reduziert. Sobald die Aktivität erkannt wird, ist das System im Prüfmodus und der beschriebene Software-Algorithmus überprüft die Gültigkeit des Szenarios.

Die Rolle von Bosch Connected Devices and Solutions

Als innovatives Unternehmen kann Bosch Connected Devices and Solutions (BCDS) auf umfangreiche Erfahrungen mit Sensoren und Softwarelösungen zurückgreifen. Durch die Kombination unserer Expertise mit Partnern aus verschiedenen Geschäftsbereichen wie Bosch Sensortec und Akustica ermöglichen wir neue Wertvorstellungen und neue Wege der Wertschöpfung.

XDK von Bosch ist eine Prototyping-Plattform für jeden nur denkbaren IoT-Anwendungsfall. Mit seinen mehreren MEMS-Sensoren ermöglicht das XDK die zeit- und kostensparende Realisierung von IoT-Anwendungen. Die Systemarchitektur für den Autodiebstahlalarm basiert auf dem XDK. Das Kit bietet eine gemeinsame Plattform mit eingebautem Beschleunigungssensor und Mikrocontroller, die das Prototyping für dieses Projekt schnell und einfach macht.

Lösungsansatz und Vorteile

Parkende Autos in San Francisco

Unabhängig von den Fortschritten bei Fahrzeugsicherheitssystemen und deren erhöhter Erschwinglichkeit, gibt es immer noch eine immense Anzahl älterer Fahrzeuge auf den Straßen, die überhaupt keine Alarmanlage besitzen. Diese Autos sind oft leichte Beute für Diebe. Im Gegensatz zu Radschlössern, Ultraschallsensoren oder anderen High-Tech-Systemen ist das auf dem XDK basierende Autodiebstahlsystem erschwinglich und damit für preisgünstige Fahrzeuge geeignet. Es bietet eine Lösung für viele Autobesitzer, die sich sonst keine Alarmanlage leisten können. Die XDK-Alarmanlage verwendet nur einen der acht Sensoren des XDK-Kits, den Beschleunigungssensor und den mitgelieferten Mikrocontroller. Basierend auf einem der grundlegendsten Gesetze der Physik, dem Gesetz der Schwerkraft, hat das RBEI-Innovationsteam mit dem XDK eine billigere, ebenso zuverlässige Lösung entwickelt, die weniger Strom verbraucht als die aktuellen Alarmsysteme.

Fazit

Der hier vorgestellte Use Case zeigt, wie das XDK als Basisplattform für viele sensorbasierte IoT-Projekte dienen kann - vom Prototyp bis zur Serienfertigung. Durch sein Gehäuse mit eingebauter Batterie in kleiner Bauform kann er sämtlichen Objekten jeder Größe nachgerüstet werden. Das XDK wurde für den Anwender entwickelt und ist einfach zu bedienen. Es kann Geld bei der Entwicklung und auch beim Einsatz der darauf aufbauenden Lösungen sparen. Der XDK-basierte Autodiebstahlalarm ist ein Beispiel für eine preiswerte Lösung, die schnell und einfach entwickelt wurde und ihren Nutzern deutlich mehr Vorteile bringt als Konkurrenzprodukte.

Der Fall zeigt, wie das XDK das Prototyping für IoT-Projekte beschleunigen kann - mit weniger Kompromissen, weniger Zeitverlust, mehr Freiheit in der Entwicklung und einem einfachen Weg zur Serienfertigung.

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Use Case XDK Alarmanlage für das Auto

Die XDK Alarmanlage für das Auto (EN)

Kostengünstige Sicherheit für ältere Fahrzeuge

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