Das Forschungsteam von Infineon, dass vor etwa einem Jahr mit „Wearable Electronics“ die praxisgerechte Integration von Elektronik in Kleidung demonstrierte, hat jetzt ein weiteres Konzept vorgestellt und das Anwendungsspektrum von „intelligenten“ Textilien wesentlich erweitert: In den Emerging Technology Labors von Infineon wurde ein fehlertolerantes selbstorganisierendes Embedded-Mikrocontroller-Netzwerk entwickelt, das zusammen mit Sensoren und LEDs z. B. in einen Teppichboden integriert werden kann. Der „intelligente“ Teppichboden ist äußerlich nicht von herkömmlicher Auslegeware zu unterscheiden - doch in seinem Gewebe ist modernste Mikroelektronik integriert. Die Mikrocontroller/Sensor-Funktionen sind unterhalb der Faserbeschichtung angeordnet. Der Abstand der Mikrocontroller zueinander kann je nach Anforderung beliebig gewählt werden. Der vorgestellte Demonstrator besitzt robust verkapselte integrierte kapazitive Sensoren als Berührungsmelder und LEDs als Anzeigeelemente.
Ein mit diesen Chips und dieser Elektronik-Architektur ausgestatteter Teppichboden könnte so zum Bewegungs- oder Feuermelder werden. Je dichter die Sensorelemente angeordnet werden, desto genauer sind die Messergebnisse. Integrierte Leuchtdioden machen den High-Tech-Teppich gleichzeitig zum Leitsystem und könnten zum Beispiel in öffentlichen Gebäuden zur Besucherstromsteuerung oder zur flexiblen Kennzeichnung von Fluchtwegen dienen. Für die Auswertung der Informationen, die von den Mikrocontrollern geliefert werden, können individuell abgestimmte Programme geschrieben werden. Durch diese flexible Lösung sind praktisch uneingeschränkte Einsatzfelder denkbar.
Die Chips sind über haarfeine Signal- und Datenleiter, die in ein Trägergeflecht eingewoben sind, miteinander verbunden. Dieses Verbindungsgewebe kann die Basis- oder eine Zwischenlage des Teppichbodens bzw. jedes anderen textilen Materials sein. Jeder Chip kommuniziert über ein selbst-lernendes, neuronales Netzwerk mit seinen direkten Nachbarn und ermittelt mit einem Software-Algorithmus seine eigene Position. Ist ein Element des Netzwerkes defekt, suchen sich die Chips automatisch neue Wege, um die Kommunikation aufrecht zu erhalten. Da die Koordinaten im Chip gespeichert werden und sich das gesamte Teppich-Netz selbst organisiert, beeinträchtigt ein ausgefallenes Halbleiterelement oder eine zerstörte Verbindung die Funktionsfähigkeit nicht. Der Teppich kann beim Verlegen wie bisher auf eine bestimmte Fläche oder gewünschte Form zugeschnitten werden. Der Informationsfluss wird schließlich über eine Datenschnittstelle an bestehende Systeme, wie die Alarm-, Klimaanlage oder EDV angeschlossen.
„Für den Einsatz in der Praxis benötigt man eigentlich nur noch einen Strom- und einen Datenanschluss“, erläuterte Dr. Werner Weber, Leiter des Bereichs Emerging Technologies von Infineon Technologies. "Diese innovative Technologie zur Integration von Mikroelektronik in textilen Flächen soll zusammen mit Kooperationspartnern aus der Textilindustrie in zwei Jahren zu einem funktionsfähigen und großflächigen „intelligenten“ Gewebe weiterentwickelt werden."
Ein potenzielles Einsatzgebiet für die neuen High-Tech-Textilien wäre beispielsweise die Baubranche. Sensoren könnten hier zur Früherkennung von fehlerhaften Stellen im Beton dienen. Die wasser- und hitzebeständigen Chips könnten in Säulen, Böden und Wände integriert werden und so Informationen über den Zustand des Baumaterials selbst sammeln. Die Auswertung könnte über einen Laptop erfolgen, der an eine Schnittstelle des Betonträgers angeschlossen wird. So ließen sich auch statische Untersuchungen schneller und kostengünstiger durchführen.
Auch im Bereich der Werbung und Information sind die von Infineon entwickelten Konzepte für „intelligente“ Textilien einsetzbar: In Zeltdächern oder Zeppelin- und Ballonhüllen eingearbeitet, könnten über die steuerbaren Leuchtdioden oder auch andere Anzeigeelemente z. B. Werbebotschaften übermittelt werden.
Ein mit diesen Chips und dieser Elektronik-Architektur ausgestatteter Teppichboden könnte so zum Bewegungs- oder Feuermelder werden. Je dichter die Sensorelemente angeordnet werden, desto genauer sind die Messergebnisse. Integrierte Leuchtdioden machen den High-Tech-Teppich gleichzeitig zum Leitsystem und könnten zum Beispiel in öffentlichen Gebäuden zur Besucherstromsteuerung oder zur flexiblen Kennzeichnung von Fluchtwegen dienen. Für die Auswertung der Informationen, die von den Mikrocontrollern geliefert werden, können individuell abgestimmte Programme geschrieben werden. Durch diese flexible Lösung sind praktisch uneingeschränkte Einsatzfelder denkbar.
Die Chips sind über haarfeine Signal- und Datenleiter, die in ein Trägergeflecht eingewoben sind, miteinander verbunden. Dieses Verbindungsgewebe kann die Basis- oder eine Zwischenlage des Teppichbodens bzw. jedes anderen textilen Materials sein. Jeder Chip kommuniziert über ein selbst-lernendes, neuronales Netzwerk mit seinen direkten Nachbarn und ermittelt mit einem Software-Algorithmus seine eigene Position. Ist ein Element des Netzwerkes defekt, suchen sich die Chips automatisch neue Wege, um die Kommunikation aufrecht zu erhalten. Da die Koordinaten im Chip gespeichert werden und sich das gesamte Teppich-Netz selbst organisiert, beeinträchtigt ein ausgefallenes Halbleiterelement oder eine zerstörte Verbindung die Funktionsfähigkeit nicht. Der Teppich kann beim Verlegen wie bisher auf eine bestimmte Fläche oder gewünschte Form zugeschnitten werden. Der Informationsfluss wird schließlich über eine Datenschnittstelle an bestehende Systeme, wie die Alarm-, Klimaanlage oder EDV angeschlossen.
„Für den Einsatz in der Praxis benötigt man eigentlich nur noch einen Strom- und einen Datenanschluss“, erläuterte Dr. Werner Weber, Leiter des Bereichs Emerging Technologies von Infineon Technologies. "Diese innovative Technologie zur Integration von Mikroelektronik in textilen Flächen soll zusammen mit Kooperationspartnern aus der Textilindustrie in zwei Jahren zu einem funktionsfähigen und großflächigen „intelligenten“ Gewebe weiterentwickelt werden."
Ein potenzielles Einsatzgebiet für die neuen High-Tech-Textilien wäre beispielsweise die Baubranche. Sensoren könnten hier zur Früherkennung von fehlerhaften Stellen im Beton dienen. Die wasser- und hitzebeständigen Chips könnten in Säulen, Böden und Wände integriert werden und so Informationen über den Zustand des Baumaterials selbst sammeln. Die Auswertung könnte über einen Laptop erfolgen, der an eine Schnittstelle des Betonträgers angeschlossen wird. So ließen sich auch statische Untersuchungen schneller und kostengünstiger durchführen.
Auch im Bereich der Werbung und Information sind die von Infineon entwickelten Konzepte für „intelligente“ Textilien einsetzbar: In Zeltdächern oder Zeppelin- und Ballonhüllen eingearbeitet, könnten über die steuerbaren Leuchtdioden oder auch andere Anzeigeelemente z. B. Werbebotschaften übermittelt werden.
