{"id":1717,"date":"2021-07-06T13:54:09","date_gmt":"2021-07-06T13:54:09","guid":{"rendered":"https:\/\/network-king.net\/mit-studenten-nutzen-das-potenzial-intelligenter-iot-geraete\/"},"modified":"2021-07-06T14:43:46","modified_gmt":"2021-07-06T14:43:46","slug":"mit-studenten-nutzen-das-potenzial-intelligenter-iot-geraete","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/network-king.net\/de\/mit-studenten-nutzen-das-potenzial-intelligenter-iot-geraete\/","title":{"rendered":"MIT-Studenten nutzen das Potenzial intelligenter IoT-Ger\u00e4te"},"content":{"rendered":"\n<p>Bei dem Begriff &#8222;Internet der Dinge&#8220; geht es nicht nur Verbindungen zwischen Dingen \u2013 sprich Sensoren und Ger\u00e4ten, die Daten austauschen. Die Verwaltung der Daten, die von diesen Ger\u00e4ten kommen, bedeutet oft, dass sie auf neue und komplexere Weise mit einer Vielzahl von Systemen verbunden werden, die in der Lage sind, allt\u00e4gliche Probleme zu l\u00f6sen, beispielsweise die Luftverschmutzung und die \u00dcberwachung von Menschen mit motorischen Schwierigkeiten, wie Projekte von Studenten der Ingenieurwissenschaften und der Informatik am Massachusetts Institute of Technology jetzt zeigen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-monitoramento-da-qualidade-do-ar\">\u00dcberwachung der Luftqualit\u00e4t<\/h2>\n\n\n\n<p id=\"block-12b91b73-e38c-4f26-82e3-010b8e00e1f8\">Die R\u00e4ume, in denen wir leben, arbeiten und lernen, sind durch giftige Emissionen aus dem Verkehr und der Industrie stark belastet. Dies in den Griff zu bekommen, ist eine gro\u00dfe Aufgabe f\u00fcr St\u00e4dte und Unternehmen. Studenten des <a href=\"https:\/\/neet.mit.edu\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">MIT-Programms New Engineering Education Transformation (NEET)<\/a> entwickelten ein System, das die \u00dcberwachung des Luftverschmutzungsgrades in St\u00e4dten verbessern soll. Die Idee dahinter ist, dass Flotten von automatisierten Drohnen Abschnitte des Stadthimmels \u00fcberwachen, ihre Messwerte in Echtzeit melden und dann zu den Docks zur\u00fcckkehren, um sich f\u00fcr den n\u00e4chsten Flug zu laden.<\/p>\n\n\n\n<p>Die autonomen Drohnen fliegen etwa 100 Meter \u00fcber einem dicht besiedelten st\u00e4dtischen Wohngebiet, um Daten zu erfassen, die anschlie\u00dfend an ein zentrales Kommunikationsmodul gesendet werden. Die verarbeiteten Informationen werden mit Wind- und Verkehrsmustern und vorausgegangenen Verschmutzungs-Hotspots verglichen. Die Drohnenflotte wird danach angewiesen, sich zu neuen Messpunkten zu bewegen und den Prozess zu wiederholen.<\/p>\n\n\n\n<p>Den Studenten zufolge wurde ein mobiler Ansatz gew\u00e4hlt, da angenommen wird, dass die sozialen Auswirkungen im Vergleich zu anderen bekannten station\u00e4ren Verschmutzungs-\u00dcberwachungssystemen gr\u00f6\u00dfer sein w\u00fcrden. Die Studenten bewerteten, dass statische Modelle oft nicht in der Lage sind, die r\u00e4umliche Heterogenit\u00e4t der Verschmutzungswerte in einem bestimmten Szenario zu erkennen. &#8222;Aufgrund der limitierten Verteilung und der fehlenden Mobilit\u00e4t sind sie nur ein Indikator f\u00fcr die Luftqualit\u00e4t in der unmittelbaren Umgebung eines jeden Messpunktes, nicht aber beispielsweise f\u00fcr die Luftqualit\u00e4t in der gesamten Stadt&#8220;, so die Studenten.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Daten \u00fcber die Luftqualit\u00e4t werden in Echtzeit mit einer Aufl\u00f6sung von 15 Metern gesendet und k\u00f6nnen \u00fcber eine Schnittstelle \u00f6ffentlich zug\u00e4nglich gemacht werden, die die gesammelten Informationen mit sozio\u00f6konomischen Daten des Gebiets verkn\u00fcpfen kann, zum Beispiel mit den Faktoren Einkommen, Familienzusammensetzung, Wohnverh\u00e4ltnisse und Verkehrsmittel. Laut den Studenten hilft dies dabei, Muster und Ungleichheiten in der Exposition mit verschmutzter Luft aufzudecken und pr\u00e4zisere Entscheidungen zu treffen, um die Situation zu ver\u00e4ndern.<\/p>\n\n\n\n<p>Die L\u00f6sung \u00fcberwacht eine Verschmutzungsform namens PM 2,5, die prim\u00e4r aus Partikeln besteht, die so klein sind, dass sie beim Einatmen in den Blutkreislauf gelangen und im Laufe der Zeit zu Lungen- und Herzerkrankungen f\u00fchren k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-monitoramento-motor\">Motorische \u00dcberwachung<\/h2>\n\n\n\n<p>Eine vom Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) des MIT entwickelte taktile Sensormatte k\u00f6nnte bei Behandlungsformen im Gesundheitswesen oder in intelligenten H\u00e4usern von Nutzen sein. Die Matte nutzt die vielen Interaktionen, die Menschen jeden Tag mit dem Boden haben, um ihre Bewegungen besser zu verstehen.<\/p>\n\n\n\n<p>Um die Privatsph\u00e4re so weit wie m\u00f6glich zu wahren, werden Kameras zun\u00e4chst nur verwendet, um den Datensatz der Umgebung zu erstellen, in der das System trainiert wird, und um die Person zu erfassen, die die Aktivit\u00e4ten ausf\u00fchrt. Um die 3D-Position der Person auf der Matte abzuleiten, verwendet sp\u00e4ter ein tiefes neuronales Netzwerk nur die taktilen Informationen und stellt fest, ob die Person beispielsweise Sit-ups, Dehn\u00fcbungen oder eine andere Aktivit\u00e4t durchf\u00fchrt.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image is-style-default\"><figure class=\"aligncenter size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-1024x768.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-1671\" width=\"768\" height=\"576\" srcset=\"https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-300x225.jpg 300w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-768x576.jpg 768w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-2048x1536.jpg 2048w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-105x79.jpg 105w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2021\/06\/20201108_120242p-274x205.jpg 274w\" sizes=\"(max-width: 768px) 100vw, 768px\" \/><figcaption>Quelle: <a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=XKxyVhrwpCI&amp;feature=youtu.be\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">MIT CSAIL<\/a><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Die Forscher trainierten das System mit taktilen und visuellen Daten, zum Beispiel mit einem Video und einer entsprechenden Heatmap von einer Person, die Liegest\u00fctze ausf\u00fchrt. Das KI-Modell verwendet diese visuellen Daten als Ground Truth und nutzt den Druck der Person auf der Matte, um verschiedene menschliche Posen in 3D zu erstellen, sodass ein Bild oder Video einer Person erzeugt wird, die eine bestimmte Aktion auf der Matte ausf\u00fchrt, ohne die Person, die die Aktion ausf\u00fchrt, tats\u00e4chlich zu registrieren. <\/p>\n\n\n\n<p>Die Matte kann nicht nur zur Begleitung von Fitnesskursen eingesetzt werden, sondern zum Beispiel auch zur \u00dcberwachung von Risikopatienten, zur Sturzerkennung und f\u00fcr Rehabilitationsma\u00dfnahmen.<\/p>\n\n\n\n<p>&#8222;Wir haben eine kosteng\u00fcnstige, hochdichte, gro\u00dffl\u00e4chige intelligente Matte gebaut, die Echtzeit-Aufnahmen von menschlichen taktilen Bodeninteraktionen auf einer kontinuierlichen Basis erm\u00f6glicht&#8220;, so die Forscher.<\/p>\n\n\n\n<p>Die Matte besteht aus handels\u00fcblicher druckempfindlicher Folie und leitf\u00e4higen Dr\u00e4hten mit mehr als 9.000 Sensoren und misst 11 x 0,6 Meter. Jeder der Sensoren wandelt den K\u00f6rperdruck in ein elektrisches Signal um. Zudem wird das System speziell auf synchronisierte taktile und visuelle Daten trainiert, beispielsweise Videos und Heatmaps, die einer Person entsprechen, die Liegest\u00fctze macht.  Das Modell nimmt die aus den visuellen Daten extrahierte Pose als Grundlage, verwendet die taktilen Daten als Input und erzeugt so die entsprechende 3D-Pose der Person.<\/p>\n\n\n\n<p>Nach Angaben der Forscher ist das Modell in der Lage, Posen mit einer Fehlerrate von weniger als 10 Zentimetern vorherzusagen. Bei der Klassifizierung bestimmter Handlungen war das System in 97 % der F\u00e4lle genau.<\/p>\n\n\n\n<p>In Zukunft sollen die Messwerte f\u00fcr zahlreiche Benutzer verbessert werden, zum Beispiel in Szenarien, in denen zwei Personen auf dem Teppich tanzen. Au\u00dferdem sollen mehr Informationen aus taktischen Signalen erfasst werden, etwa die Gr\u00f6\u00dfe oder das Gewicht der Person.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bei dem Begriff &#8222;Internet der Dinge&#8220; geht es nicht nur Verbindungen zwischen Dingen \u2013 sprich Sensoren und Ger\u00e4ten, die Daten austauschen. 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