Tariverdian, Sewin: Smartphone gestützte Einrichtung und Visualisierung von Sensoren am Beispiel eines Monitoring-Prozesses zur Messung der Raumtemperatur

Bachelorarbeit

Augmented Reality (AR) hat sich als hilfreiches Tool in Forschung, Lehre und Wirtschaft bewiesen. Gerade im Bauwesen revolutioniert es nach und nach langwierige Tätigkeiten. Der technologische Fortschritt bei der Rechenleistung von Smartphones ermöglicht inzwischen eine angemessene Realisierung von AR.

Ziel dieser Arbeit ist es, eine Smartphone-Anwendung zu entwickeln, die das Abspeichern von Rauminformationen vereinfacht und beschleunigt. Dies wird am Beispiel von Sensormessgeräten illustriert. Die Liveanzeige der Messwerte wird mithilfe von AR-Technologie und der Anbindung einer Serverabfrage ermöglicht. Im Rahmen dieser Arbeit soll untersucht werden, ob das Anwenden einer solchen Technologie eine Zeitersparnis beim Arbeitsablauf der Sensorüberwachung darstellt und ob die Anwendung von AR sinnvoll ist.

Smartphones oder auch „Hand-held videobasierte see-through Geräte“ machen die Nutzung von AR durch die Verarbeitung von Kamerainformationen und Daten aus der verbauten inertialen Messeinheit (IME) möglich. So können Bilder mit Abschätzungen von dem Ort und der Lage versehen werden. Diese abgeschätzten Bilder werden im SLAM-Prozess (Simultaneous Localization and Mapping) in einem virtuellen Koordinatensystem abgespeichert und kontinuierlich optimiert. Diese Technik macht sich die von Google seit 2017 angebotene Software „ARCore“ zu nutze. Über die Game Engine „Unity3D“ werden C#-Skripte angebunden, die die Sensorraumkoordinaten den Sensoren zuordnen und speichern.

Um dem Nutzer einen Mehrwert durch den Gebrauch von AR zu verschaffen, werden die erfassten Temperaturwerte der Sensoren im Raum mithilfe einer Wichtungsformel interpoliert. Sensormesswerte werden mit einer Rest-API angebunden und aktualisiert. Die Genauigkeit der abgeschätzten Sensorpositionen hat sich als ausreichend akkurat herausgestellt. Im Gegensatz dazu ist die Persistenz in einer Sitzung schwach. Das Absturzrisiko ist hoch und bei ungünstigen Lichtverhältnissen ist die Erfassung sehr fehleranfällig.

Hersteller versprechen problemlösende Erweiterungen. Für die Erfassung von Rauminformationen und die Hinterlegung der gesammelten Daten ist die Technik nach heutigem Wissensstand nicht stark genug ausgereift. Die Voraussetzungen für einen einwandfreien Ablauf für ein breites Spektrum an potenziellen Nutzern könnte durch kommende Erweiterungen geschaffen werden.