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Ohne mechanische Verbindung: Virtuelles Kuppeln von Zügen per Ultrabreitband


Eine verstärkte Automatisierung im Zugverkehr könnte die Kapazität des bestehenden Schienennetzes erhöhen. Eine Schlüsseltechnologie dafür ist das virtuelle Kuppeln, bei dem einzelne Züge oder Waggons nicht mehr mechanisch verbunden sind, sondern rein digital. Sie fahren in einem festgelegten, sehr engen Abstand hintereinander. Damit dies reibungslos funktioniert, müssen die Zugteile kontinuierlich Daten über ihre Position und Geschwindigkeit austauschen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat dafür im Rahmen des von der EU mit knapp 54 Millionen Euro geförderten Projekts R2DATO ein neuartiges Funksystem entwickelt und jetzt erfolgreich auf einem Testgelände erprobt.

Im Fokus des an R2DATO beteiligten DLR-Instituts für Kommunikation und Navigation lag dabei die dezentrale Kommunikation zwischen Zügen, die sich in unmittelbarer Nähe zueinander befinden. „Wir sprechen von Distanzen von zwanzig bis zweihundert Metern, die man fürs virtuelle Kuppeln benötigt“, erklärt DLR-Projektleiter Paul Unterhuber. „Für den Eisenbahnbereich ist das extrem nah.“ Denn dort komme es – abhängig von der Geschwindigkeit – zu Bremswegen, „die mehrere hundert Meter bis zu einem Kilometer lang sind“.

Das vom DLR entwickelte System nutzt Ultrabreitbandkommunikation (UWB), eine Funktechnologie, die ein extrem breites Frequenzspektrum zur Datenübertragung verwendet. Sie ermöglicht eine hochpräzise Positionsbestimmung und Datenübermittlung über kurze Distanzen. UWB wird bereits etwa in Smartphones, Ortungsgeräten für den Innen- oder Industriebereich und in Autoschlüsseln eingesetzt.

„Als weiteren Vorteil ermöglicht es UWB, die Distanz zwischen zwei Zügen sehr genau zu errechnen“, berichtet Unterhuber. Dazu nutze das Institut die Latenzzeit, die Datenpakete vom Sender zum Empfänger benötigen. Damit seien alle notwendigen Informationen vorhanden, „um Beschleunigungs- und Bremsvorgänge im für das virtuelle Kuppeln wichtigen Nahbereich zu regeln“.

Zusätzlich verfügt das System über ein laserbasiertes Referenzsystem, das ebenfalls den Abstand zwischen den Zügen misst. Es hilft, die Genauigkeit der UWB-Messungen zu überprüfen. Alle Komponenten werden von Batterien mit Strom versorgt. Mit dem parallel vorangetriebenen Projekt „digitale automatische Kupplung“ hat R2DATO nichts zu tun.

Die ersten Tests fanden auf einem 350 Meter langen Gleis der Niederländischen Staatsbahn (NS) in Amersfoort statt. Zwei Regionalzüge, die mit dem DLR-System ausgerüstet waren, legten die Strecke mehrere hundert Mal zurück. Die entscheidende Technik befand sich dabei in kompakten Boxen, die an den mechanischen Kupplungen der Züge befestigt waren. Eine weitere Einheit am Boden diente als Basisstation zur Datensammlung.

Die Züge simulierten verschiedene Szenarien bei Geschwindigkeiten von 10 bis 25 Kilometern in der Stunde, wobei die Abstände zwischen 15 und 80 Metern betrugen. Auch Szenarien, in denen ein Zug fuhr und der andere stand, wurden simuliert. Die Züge wurden von Lokführern gesteuert, was aufgrund der geringen Abstände nicht einfach zu meistern war. Das DLR-Team stellte ihnen dafür auf einem separaten Monitor Live-Informationen aus dem System zur Verfügung. Künftig sollen diese Daten zu einem weitgehend automatisierten oder autonomen Zugbetrieb beitragen.

Die Testergebnisse bezeichnet das DLR als vielversprechend: Der Abstand zwischen den Zügen ließ sich auf wenige Zentimeter genau bestimmen, was mit bisherigen Technologien im Bahnbereich nicht möglich ist. „Generell konnten wir mit den Tests grundsätzlich zeigen, dass die Kommunikation zwischen den Zügen und die darauf basierende Distanzberechnung auch in der Praxis in einem bahnnahen Umfeld funktionieren“, freut sich Unterhuber. Die gesammelten Daten sollen weiter ausgewertet werden. Die R2DATO-Koordination liegt beim französischen Bahnbetrieb SNCF. Beteiligt sind etwa auch die Deutsche Bahn, die ÖBB, die italienische Staatsbahn und diverse Ausrüster.

Das im Rahmen der Schienenverkehrsforschung entworfene DLR-Konzept Next Generation Train (NGT) setzt ebenfalls auf virtuell gekuppelte Zugverbände. Ein „NGT-Taxi“ soll den automatisierten Betrieb auf Nebenstrecken ermöglichen und diese wieder attraktiver machen. Es könnte bedarfsorientiert – mit virtuell gekuppelten Waggons – auf die Zahl der aktuell reisewilligen Fahrgäste reagieren.


(nie)



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Battle of the NASen: Zwei Raspi-NAS im Vergleich


Netzwerkspeicher alias Network Attached Storage (NAS) bekommt man ab etwa 160 Euro in allerhand Bauformen. Synology, QNAP, Asustor, Ugreen und viele weitere Hersteller kombinieren kompakte Hardware mit einfach zu bedienender, aber proprietärer Software. Wer hingegen Wert auf quelloffenen Code legt, wird in den Sortimenten selten fündig. Besonders im unteren Preissegment sieht man meist ARM-CPUs ohne öffentliche Dokumentation, bei denen der Tausch des Betriebssystems schwer bis unmöglich ist. Doch der Raspberry Pi kann auch für ein NAS als rettende Alternative herhalten, nötig sind nur passende PCIe-Adapter beziehungsweise Basisplatinen für das Raspberry Pi Compute Module – also das Aufsteckplatinchen.

Zwei dieser Optionen fanden wir besonders interessant und haben sie unter die Lupe genommen: Das CM4-NAS-Double-Deck von Waveshare und die NVMe Base Duo von Pimoroni. Ersteres nimmt ein Compute Module 4 (CM4) sowie zwei 2,5-Zoll-SATA-SSDs auf, der andere ist ein Unterflur-Adapter für den Raspberry Pi 5 B, der per Flachbandkabel an dessen PCIe-Anschluss gesteckt und mit zwei NVMe-SSDs bestückt wird. Beide sind also reine Flash-NAS, die für Magnetfestplatten ungeeignet sind.

  • Aus der vierten Raspberry-Generation taugt nur das Compute Module für den NAS-Betrieb.
  • Durch SSDs liegt die Leistungsaufnahme bei wenigen Watt.
  • Die Software OpenMediaVault macht den Raspi mit wenigen Klicks zum Netzwerkspeicher.

Während der Pimoroni-Adapter den Raspberry-Pi-Fußabdruck beibehält und lediglich das schlichte Gehäuse etwas dicker aufträgt, um Platz für den Adapter zu schaffen, hat Waveshare ein eigenes Gehäuseformat samt Platine entwickelt und ein 2-Zoll-Farbdisplay als Statusanzeige ergänzt.


Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Battle of the NASen: Zwei Raspi-NAS im Vergleich“.
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Montag: Musk-Klage gegen Apple & OpenAI, Raumgleiter-Test ohne Zukunftsaussicht


Ein US-Gericht hat die Kartellklage von Elon Musks Unternehmen xAI gegen Apple und OpenAI als zulässig erachtet. Der iPhone-Konzern und das KI-Startup hätten sich illegal verschworen, um den Wettbewerb bei KI zu behindern. Durch die gerichtliche Zulassung dieser Verschwörungstheorie müssen sich die Beteiligten jetzt schriftlich äußern. Derweil hat Dream Chaser weitere Tests abgeschlossen, obwohl der Raumgleiter in diesem Jahr bereits Transportmissionen zur ISS hätte fliegen sollen. Daraus wird nichts. Aber nachdem Dream Chaser jetzt weitere Meilensteine erreicht hat, soll die erste Mission Ende 2026 stattfinden. Investitionen ohne bislang nennenswerten Ertrag hat auch Meta zu verzeichnen. Virtual und Augmented Reality hat sich der Facebook-Konzern bislang über 100 Milliarden Dollar kosten lassen. Doch was hat Meta erreicht, und was bleibt Vision? Dazu haben wir eine Bestandsaufnahme – die wichtigsten Meldungen im kurzen Überblick.

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Im August hatte Elon Musk Apple und OpenAI verklagt, weil sie angeblich gemeinsame Sache machen, um seinen Chatbot Grok zu behindern. Apple mache es unmöglich, dass andere als ChatGPT die Nummer 1 in den App-Store-Charts werden können. Das sei ein eindeutiger Verstoß gegen das Kartellrecht. Ähnliches gelte auch für den Client zu seiner Plattform X, der weniger erfolgreich sei als früher Twitter. Experten halten diesen Vorwurf zwar für ziemlich absurd, und sowohl Apple wie OpenAI bestreiten ihn. Trotzdem hat der Bundesrichter in Texas jetzt entschieden, dass die Klage zulässig sei. xAI fordert nicht nur bessere Platzierungen über den App-Store-Algorithmus, sondern auch Zugang von Grok zu Siri, Apples Sprachassistentin: Apple und OpenAI müssen sich der Klage Elon Musks stellen.

Der als inoffizieller Nachfolger des Space Shuttle bezeichnete Dream Chaser hat in den letzten Tagen eine Reihe kritischer Tests als Vorbereitung auf die erste Mission dieses Raumgleiters absolviert. Nach dem Anfang dieses Jahres bestandenen Test für eine Frachtmission sollte Dream Chaser Mitte 2025 zur Internationalen Raumstation ISS fliegen, doch dazu ist es nicht gekommen. Jetzt peilt Sierra Space das vierte Quartal 2026 für die erste Mission dieses Raumfahrzeugs an. Dabei ist der Verwendungszweck des Dream Chaser weiterhin offen. Denn der NASA-Auftrag für ISS-Missionen ist hinfällig und die ISS wird den Betrieb in wenigen Jahren ohnehin einstellen: Entwicklung des Raumgleiters Dream Chaser geht trotz ungewisser Zukunft weiter.

Der Zukunft gewiss war sich Mark Zuckerberg vor einigen Jahren. „Unsere Vision ist, dass VR und AR in zehn Jahren die nächste große Computerplattform nach dem Smartphone sein werden“, schreibt er in einem internen Memo, in dem er seine Strategie für den Weg dorthin darlegt und erläutert, warum dieser Wandel wichtig für das Unternehmen ist. In der nächsten Computer-Ära wolle das Unternehmen daher eine stärkere strategische Position einnehmen. „Das können wir nur erreichen, indem wir eine bedeutende Plattform und zentrale Apps entwickeln.“ Doch das Memo von 2015 beschreibt den heutigen Status quo. Seitdem hat Meta Milliarden für Virtual und Augmented Reality ausgegeben, ohne bislang nennenswerten Ertrag: Meta investierte 100 Milliarden Dollar ins Metaverse – Wo bleibt es?

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Nicht erst seit der Pandemie sind Webinare und Online-Kurse ein elementarer Teil der beruflichen Weiterbildung. Rechtlich fallen derartige Angebote unter das Fernunterrichtsgesetz (FernUSG). Nachdem dessen Regelungen über Jahre kaum praktische Relevanz hatten, führen nun mehrere Entscheidungen des Bundesgerichtshofs (BGH) zu einem regelrechten Flächenbrand für die deutsche Digital- und Weiterbildungslandschaft. Denn durch die FernUSG-Einstufung nahezu aller derartigen Angebote sind entsprechende Verträge nichtig, wenn die Anbieter keine staatliche Zulassung besitzen. Teilnehmer können damit selbst nach Abschluss der Kurse alle Gebühren zurückfordern. Zudem ist der Zulassungsprozess zu lang für moderne Technik: Wie der BGH mit einem 70er-Jahre-Gesetz die digitale Weiterbildung lahmlegt.

Überall da, wo es möglich ist, nur noch Bauteile aus eigener Produktion – das ist der Plan der Bundesregierung für die deutschen Telekommunikationsnetze, den Kanzler Friedrich Merz kürzlich überraschend ankündigte. „Und wir werden keine Komponenten aus China im 6G-Netz zulassen“, fügte Merz hinzu. Eine genauere Einordnung, etwa, was nach diesem Maßstab als „selbst produziert“ gilt, lieferte Merz nicht. Zudem habe Merz gesagt, er wolle das Thema kommende Woche beim europäischen Gipfel für Digitale Souveränität einbringen. Dort soll mit der Industrie darüber gesprochen werden, was getan werden kann, um nicht nur von China unabhängiger zu werden, sondern auch von den USA und den großen Technologieunternehmen, so Bundeskanzler Merz: „Werden keine Komponenten aus China im 6G-Netz zulassen“.

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(fds)



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Dream Chaser: Entwicklung des Raumgleiters geht trotz ungewisser Zukunft weiter


Der als inoffizieller Nachfolger des Space Shuttle bezeichnete Dream Chaser hat in den letzten Tagen eine Reihe kritischer Tests als Vorbereitung auf die erste Mission dieses Raumgleiters absolviert. Das meldet das US-Raumfahrtunternehmen Sierra Space, das diesen unbemannten Raumtransporter entwickelt und gebaut hat. Nach dem Anfang dieses Jahres bestandenen Test für eine Frachtmission sollte Dream Chaser Mitte 2025 zur Internationalen Raumstation ISS fliegen, doch dazu ist es nicht gekommen. Jetzt peilt Sierra Space das vierte Quartal 2026 für die erste Mission dieses Raumfahrzeugs an.

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Bei den jüngsten Tests im Kennedy Space Center der NASA in Florida wurde der Raumgleiter auf elektromagnetische Interferenz (EMI) und elektromagnetische Verträglichkeit (EMC) geprüft. Laut Unternehmensangaben bestätigt dies „die Fähigkeit des Raumfahrzeugs, während verschiedener Missionen in den erwarteten elektromagnetischen Umgebungen zu operieren“. Daneben wurde die Kommunikation der Bodenstationen mit dem Raumtransporter getestet, wobei Dream Chaser Kommandos über ein Satellitennetzwerk erhielt und Telemetriedaten ausgetauscht wurden.

Zudem wurde der Raumgleiter rigorosen Schlepptests unterzogen. Dabei wurde Dream Chaser von einem Lkw bei hohen Geschwindigkeiten gezogen, um die Dynamik und Navigationsparameter während der autonomen Landung zu simulieren und zu validieren. Bei einem der ersten Landeversuche 2013 legte der private Raumtransporter noch eine Bruchlandung hin. Schließlich wurde der Prozess nach erfolgreicher Landung getestet, wobei das Raumfahrzeug und die möglicherweise sensiblen Nutzlasten gesichert wurden.

Dream Chaser ähnelt in Konzeption und Aussehen dem Space Shuttle. Es handelt sich um ein wiederverwendbares Raumfahrzeug, das von einer Rakete ins All gebracht wird und am Ende seiner Mission bei der Rückkehr zur Erde wie ein Flugzeug auf einer Landebahn landet. Allerdings ist Dream Chaser unbemannt und deutlich kleiner als das Space Shuttle. Er ist 9 Meter lang, seine nach oben abgewinkelten Tragflächen haben eine Spannweite von 7 Metern. Zum Vergleich: Die Space Shuttles waren über 37 Meter lang und hatten eine Spannweite von knapp 24 Metern.

Ursprünglich sollte Dream Chaser Transportmissionen zur ISS absolvieren, nachdem das Space-Shuttle-Programm eingestellt worden war. Doch 2014 hat die NASA SpaceX und Boeing damit beauftragt. Sierra Space ist zwar dagegen vorgegangen, aber Anfang 2015 wurde der Protest gegen die Vergabe an Boeing und SpaceX abgewiesen. Zwar hatte die NASA Dream Chaser für sieben ISS-Flüge ab 2021 vorgesehen, berichtet NASASpaceflight, doch das wurde mehrfach verschoben. Die Flüge wurden demnach letztendlich aus dem NASA-Auftrag gestrichen. Was bleibt, ist ein Testflug in den Orbit, weit weg von der ISS. Zudem ist das Ende der ISS-Transportmissionen absehbar, denn der Betrieb der Raumstation wird 2030 eingestellt. Die ISS soll im Januar 2031 in den Pazifik stürzen.

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Trotzdem soll Dream Chaser im vierten Quartal 2026 erstmals in eine niedrige Erdumlaufbahn starten und am Ende dieses Testfluges in Kalifornien landen. Die Zukunft des Raumgleiters bleibt aber unklar. „Wir führen aktive Gespräche mit vielen Interessengruppen über die mögliche Nutzung des Fahrzeugs als nationales Gut und darüber hinaus“, erklärte Sierra Space auf Anfrage von NASASpaceflight. Durch die Änderung des NASA-Vertrags könne das Unternehmen nun alternative Missionen anbieten, einschließlich militärischer Nutzung.


(fds)



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