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News
Smarte Radar-Einheit
Nachdem wir am Computer einen Algorithmus zur Auswertung der Radar-Daten entwickelt haben muss das Ganze nun auf dem Gerät implementiert werden. Unser Ziel ist dass alle Daten schon in der Box ausgewertet werden und wir nur noch die Anzahl der Autos und deren Geschwindigkeit speichern.
Im Vergleich zur Auswertung am Computer gibt es da einiges was auf dem Gerät anders laufen muss: Am Computer haben wir mit aufgezeichneten Daten gearbeitet. Auf dem Gerät machen wir die Auswertung live. Das bedeutet dass wir an einigen Stellen Werte zwischenspeichern müssen. Zum Beispiel für die Glättung des verrauschten Rohsignals. In der einen Fahrtrichtung müssen wir die Geschwindikgeiten zwischenspeichern bis der Trigger eines vorbeifahrenden Autos kommt. Erst dann können wir die Daten speichern. Bei den Autos der anderen Fahrtrichtung bekommen wir einen Trigger und müssen dann auf die Geschwindigkeitsdaten warten.
Die Auswertung soll später vollständig auf unserer Sensor-Einheit laufen.
Ausserdem gibt es noch einiges zu optimieren um die Daten effizient auf dem kleinen Rechenkern auszuwerten.
Unsere Entwicklung könnt ihr im SensorUnit repository auf github nachverfolgen.
Datenanalyse
Nach all unseren Experimenten mit Verstärkerschaltungen und rauscharmer Stromversorgung scheint unser Sensor jetzt gut zu funktionieren. Zumindest kann man in den Spektralbildern der Radardaten sehr deutlich verschiedene Fahrzeuge sehen und erkennen wie schnell sie fahren. Aber wie lässt sich das Ganze mit einem Algorithmus auswerten? Schließlich wollen wir zum Schluss nur noch Fahrzeuge zählen und die Geschwindigkeit von jedem Fahrzeug abspeichern.
Datenanalyse am Computer. Der Algorithmus zählt Autos und misst Geschwindigkeiten.
Screenshot: Nanu Frechen / CC-BY-CA
Das Auge kann leicht das eigentliche Signal vom Rauschen unterscheiden. In der Datenauswertung braucht man dafür einiges an Glättung und gut gewählter Grenzwerte. Ausserdem verändert sich das Rauschen auch mit der Zeit. Wenn der Akku sich entlädt. Auch dafür mussten wir eine Lösung finden.
Die Signalanalyse basiert darauf, dass bestimmte Frequenzen aus dem Spektrum herausstechen. Das kann man als Linien im Zeitverlauf sehen. Jede Linie ist ein sich bewegendes Objekt. Ein fahrendes Auto zum Beispiel. Aus der Frequenz kann man dann die Geschwindigkeit berechnen.
Mit einem besonderen Trick erkennen wir wann ein Auto vorbei fährt: Im Vorbeifahren ändert sich der Winkel zum Rarsensor. Dadurch knickt das Signal nach unten ab (Richtung 0km/h). Diesen Knick erkennen wir und wissen dass gerade ein Auto am Sensor vorbei gefahren ist. Ob dieser Knick links rum oder rechtsrum passiert sagt uns in welche Richtung das Auto gefahren ist. Nun müssen wir nur noch vor oder nach diesem Trigger die detektierte Geschwindigkeit ermitteln und abspeichern.
Was sich einfach anhört ist das Ergebnis einer Menge Tüftelei. Und natürlich haben wir das Ganze erstmal am Computer mit aufgezeichneten Daten entwickelt. Das muss nun auf das Gerät selbst programmiert und getestet werden. Erst dann sind wir so weit dass wir das Gerät Interessierten für eigene Messungen in die Hand geben können. Das wird aber bald soweit sein!
Wer an den technischen Details interessiert ist kann sich das Ganze in unserem Repository auf github anschauen.
CitRad startet beim Prototyp Fund
Es ist Sommer 2024 und wir blicken auf ereignisreiche 12 Monate Hardwareentwicklung zurück. Auch wenn die Hardware in dieser Zeit gut reifen konnte, noch mehr reifte unsere Überzeugung, dass CitRad eine gute Idee ist. Damit unsere Radargerät wirklich Verkehrsverhältnisse verbessern kann, musste zu guter Hard- auch gute Software kommen. Also steckten wir die Köpfe zusammen und überlegten, wie wir CitRad aufs nächste Leven heben könnten. Auch nach Fördermöglichkeiten schauten wir uns um. Eine davon war der Prototype Fund. “Wir fördern Public Interest Tech” ist deren Slogan. Da fühlten wir uns gut aufgehoben. Die Bewerbungsanforderungen waren erfrischend niederschwellig und das Förderkonzept sehr innovationsfreundlich. Wir schickten also die Bewerbung los und warteten…
Citrad in a nutshell. Als Teil des Kickoff-Workshops sollte sich jedes Projekt "kreativ" vorstellen. Das war unser Ergebnis :-)
Photo: Prototype Fund / CC-BY-CA
Erfolgreiche Bewerbung beim Prototype Fund
Als Wochen später die Einladung zum Antragworkshop bei uns eintrudelte, war klar, dass CitRad eines von 25 geförderten Projekte der 16. Runde des Prototypfunds sein wird. Gemeinsam mit den Menschen beim Prototypefund ging es jetzt also darum, den offiziellen Förderantrag beim Bundesministerium für Bildung und Forschung vorzubereiten und einzureichen.
Auch diese Hürde haben wir am Ende genommen, und wurden am 2. September zur Kickoff-Veranstaltung nach Berlin eingeladen. Dort lernten wir die anderen 24 Projekte kennen und konnten wichtige Kontakte knüpfen. Außerdem gabs wichtige Infos zur Förderphase und tags drauf die Präsentationen der Projekte der vorausgegangenen Förderrunde.
Wir freuen uns jetzt intensiv entwickeln zu können und freuen uns auf die nächsten sechs Monate!