Flugdrohnen fürs Netz

Wenn das Internet zusammenbricht, kommen Mini-Drohnen und bringen ein WLAN in Schwung: das Konzept von SWARMIX

Claudia Stieglecker | aus HEUREKA 4/13 vom 16.10.2013

Die deutsche Bundeskanzlerin Merkel staunte wohl nicht schlecht, als Mitte September während einer Wahlkampfveranstaltung in Dresden vor ihren Augen ein Flugobjekt niederging. Der mit einer Kamera ausgestattete Quadrokopter war Teil einer politischen Aktion, die aufzeigen sollte, wie es ist, von einer Drohne beobachtet zu werden.

Flugdrohnen genießen in unseren Breiten einen eher schlechten Ruf und werden meist mit militärischen Kampfeinsätzen oder Spionageaktionen assoziiert. Diese Unmanned Aerial Vehicles UAV können aber viel mehr. "Die Technologie ist vielfältig einsetzbar. Für Luftaufnahmen etwa, bei Suchaktionen, im Entertainment, sogar bei Fußballmatches zum Verfolgen eines Spielers mit der Kamera", sagt Karin Anna Hummel von der ETH Zürich. Sie leitet zusammen mit Bernhard Plattner das Forschungsprojekt SWARMIX, das sich mit Einsatzmöglichkeiten unbemannter Flugroboter im Katastrophenfall beschäftigt.

Die Grundidee klingt einfach: herkömmliche Einsatztruppen, die aus Teams von Menschen und Hunden bestehen, sollen durch Flugroboter ergänzt werden. Mensch, Hund und Micro UAV (MAV), die kleinere Variante der unbemannten Flieger, sind dabei untereinander sowie mit einer Kommandozentrale verbunden und können Informationen von einem zum anderen austauschen.

Die MAV liefern dabei beispielsweise Bilder und Videos eines Katastrophengebiets, die helfen, die Lage besser einzuschätzen. Sollten die Kommunikationskanäle, wie 3G/LTE-Netz oder Internet, zusammenbrechen, sind die Flugroboter zusätzlich in der Lage, ein fliegendes WLAN aufzubauen.

"Üblicherweise verwenden wir WLAN im Infrastrukturmodus, in dem sich die mobilen Geräte mit einer Basisstation verbinden", erklärt Hummel. Die MAV greifen allerdings nicht auf einen sogenannten Access Point zu. "Die Flugroboter vernetzen sich Peer-to-Peer, also gleichberechtigt, zu einem ad-hoc-Wi-Fi."

Mit diesem spontanen Netz verbinden sich die menschlichen Hilfskräfte per Mobilgerät, die Hunde tragen ein spezielles Halsband mit integriertem Kommunikationsmodul und Bewegungssensoren. Gesteuert und koordiniert werden Roboter, Helfer und Hunde dabei von der mit Menschen besetzten Kommandozentrale aus.

Unterstützung beim optimalen Einsatz der Suchagenten bietet eine Planungssoftware, die ebenfalls im Projekt entwickelt wird.

Die Vernetzung untereinander ermöglicht außerdem eine Ent-und Neukopplung der Beteiligten. Derzeit wird versucht, eine Verbindung zwischen Hund und MAV aufzubauen.

"Die Idee ist, dass ein MAV für kurze Zeit die Führung des trainierten Hundes übernimmt und ihm über Töne Kommandos gibt", erläutert Hummel. Ein Flugroboter könnte dann das Tier in für Menschen schwer zugängliche Bereiche bringen, um es dort nach Vermissten suchen zu lassen.

"SWARMIX öffnet völlig neue Interaktionskanäle zwischen Mensch, Hund und Roboter", resümiert Karin Anna Hummel. Das Forschungsprojekt ist derzeit bis Ende Januar 2014 geplant.

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