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Entwicklung eines kostengünstigen, IoT-fähigen Shaketable-Systems
Publikationstyp
Conference Paper
Date Issued
2023-09-04
Sprache
German
Citation
34. Forum Bauinformatik (2023)
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Publisher DOI
Shaketables sind nützliche Hilfsmittel zur Validierung von Bauwerksmonitoringsystemen. Kommerziell erhältliche Shaketables sind jedoch meist teuer und für Forschungs- und Lehreinrichtungen oft kaum finanzierbar. Darüber hinaus führt der zunehmende Online-Unterricht, der durch die COVID-19-Pandemie stärker in den Vordergrund trat, dazu, dass Forschende und Studierende zur Durchführung von Experimenten nicht physisch in Labore kommen können.
Deshalb wird in diesem Beitrag die Implementierung und Validierung eines kostengünstigen, Internet of Things (IoT)-fähigen, Shaketable-Systems (IoT-STS) vorgestellt. Das IoT-STS wurde aus handelsüblichen Komponenten zusammengebaut und enthält eine mobile App, um Verschiebungsdaten über einen IoT-basierten Cloud-Service an einen Mikroprozessor zu senden, der über Aktuatoren Schwingungen auf den Shaketable ausübt. Umgekehrt sendet der Mikroprozessor die ausgegebenen Verschiebungsdaten, die die vom Shaketable reproduzierte Bewegung repräsentieren, an die Cloud für einen Fernzugriff und die Visualisierung. Das IoT-STS wird durch zwei Tests validiert, (1) in einem Test mit periodischen Schwingungen und (2) mit seismischen Verschiebungsdaten. Die Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte IoT-STS Schwingungen präzise auf Teststrukturen übertragen kann, per Fernzugriff nutzbar ist und somit insbesondere vor dem Hintergrund des seit der COVID-19-Pandemie zugenommenen Online-Unterrichts ein wertvoller Mehrwert ist.
Deshalb wird in diesem Beitrag die Implementierung und Validierung eines kostengünstigen, Internet of Things (IoT)-fähigen, Shaketable-Systems (IoT-STS) vorgestellt. Das IoT-STS wurde aus handelsüblichen Komponenten zusammengebaut und enthält eine mobile App, um Verschiebungsdaten über einen IoT-basierten Cloud-Service an einen Mikroprozessor zu senden, der über Aktuatoren Schwingungen auf den Shaketable ausübt. Umgekehrt sendet der Mikroprozessor die ausgegebenen Verschiebungsdaten, die die vom Shaketable reproduzierte Bewegung repräsentieren, an die Cloud für einen Fernzugriff und die Visualisierung. Das IoT-STS wird durch zwei Tests validiert, (1) in einem Test mit periodischen Schwingungen und (2) mit seismischen Verschiebungsdaten. Die Ergebnisse zeigen, dass das entwickelte IoT-STS Schwingungen präzise auf Teststrukturen übertragen kann, per Fernzugriff nutzbar ist und somit insbesondere vor dem Hintergrund des seit der COVID-19-Pandemie zugenommenen Online-Unterrichts ein wertvoller Mehrwert ist.