Titel Promotor Affiliaties "Korte inhoud" Bikonnector. "Steven Latré" "Internet Data Lab (IDLab)" "Bikonnector is een proof-of-conceptproject. In dit onderzoeksproject ligt de focus op verbonden fietsen voor een betere ervaring. De bestaande technologie wordt hierbij verder onder de loep genomen met het oog op valorisatie." "Sub-Nyquist signaalverwerking in marine radar." "Annie Cuyt" "Antwerp Maritime Academy, Computationele wiskunde" "Dit project onderzoekt de verdere toepassing van een recent ontwikkelde sub-Nyquist sampling techniek op radar signalisatie. 'Radar' is een acroniem dat staat voor Radio Detection and Ranging. Radar wordt in civiele marine toepassingen gebruikt als navigatiehulpmiddel om aanvaringen te voorkomen. De techniek bestaat uit het zenden van zeer gerichte hoogfrequente elektromagnetische golven met behulp van een antenne en het meten van de tijd tussen het uitzenden en ontvangen van een eventuele echo. Een object in de nabijheid van de antenne zal de puls weerkaatsen. De ontvangen echo's (waarbij vooral de frequentie gewijzigd wordt en de echo versterkt) worden na een uitgebreide behandeling grafisch weergegeven op een scherm. Tegenwoordig worden minder en minder analoge kathode straalbuizen (CRTschermen) gebruikt, dus is een digitalisering en bemonstering van het ontvangen analoge signaal noodzakelijk. Om het signaal correct te reconstrueren, moet het signaal bij de ontvanger worden bemonsterd met een frequentie hoger dan de Nyquist frequentie. Deze limiet wordt aanvaard als randvoorwaarde voor de kosten en de prestaties van radarsystemen in het algemeen. Gebruikmakend van een aantal recente resultaten in exponentiële analyse, ontwikkeld aan de UAntwerpen, is men in staat om de Nyquist grens te doorbreken in signaalverwerking. Dit project onderzoekt de haalbaarheid van deze nieuwe technieken voor het analyseren van de echo's bemonsterd met een sub-Nyquist frequentie. Het is een interdisciplinair project dat de marine ingenieurs van de HZS, ervaren in het gebruik van radar als navigatie-instrument, samenbrengt met onderzoekers gespecialiseerd in computationale wiskunde van de UAntwerpen. De ambitie is om betere resultaten in het gebruik van echo's van elektromagnetische pulsen voor het detecteren van objecten te bekomen tegen een lage kost met behulp van de meest recente algoritmes, en aldus de investering om over te schakelen naar duurdere hardware te vermijden." "Een geconnecteerd hersengroot netwerk - Ontwerp van een gedistribueerde connectiviteitslaag om heterogene deep learning systemen te combineren." "Internet Data Lab (IDLab)" "Artificiële intelligentie (AI) in het algemeen en deep learning specifiek heeft verschillende doorbraken gekend in het laatste decennium en is nu in staat om beter te doen dan menselijke intelligentie in welomlijnde complexe taken. Hiervoor hebben de huidige deep learning technieken echter energieverslindende Graphical Processing Units (GPUs) nodig die in grootschalige datacenters draaien. Met de huidige evoluties in neurale netwerk hardware (neuromorphic computing zoals Neural Processing Units) kunnen we meer en meer lokale neurale netwerken verwachten dichtbij de rand van het netwerk (dicht bij de gebruiker). De kracht van netwerking (en specifiek het Internet) wordt momenteel onderbenut in de huidige AI-wereld: door verschillende heterogene learning systemen met elkaar te connecteren kunnen meer krachtige deep learning applicaties gebouwd worden. Het doel van dit project is om een laag te bouwen die verschillende heterogene learning systemen aan elkaar kan koppelen via het Internet. Dit laat toe om een enkelvoudig deep learning systeem te vormen die zowel on-line learning als reasoning toelaat. Hiervoor zullen we een low overhead communicatieprotocol bouwen gecombineerd met een Software Defined Networking controle laag die in staat is om te beslissen hoe en wanneer verschillende learning systemen geconnecteerd moeten worden. Ten slotte zal dit project ook concentreren op de aanpassing van verschillende learning algoritmes tot geconnecteerde algoritmes die makkelijk kennis kunnen transfereren van één learning systeem naar een ander." "Positie monitoring van manuele ventielen." "Maarten Weyn" "Internet Data Lab (IDLab)" "In dit project ontwikkelen en valideren we een IoT precommercieel product voor industrie 4.0 applicaties in de (petro)chemische sector. Dit project focusseert op algoritme en energieverbruik optimalisatie, de impact van communicatie op het energie budget, de validatie en demonstratie in een operationele industriële omgeving en potentieel een octrooi applicatie." "Groeperen van toestellen in ware tijd in functie van verkeerspatronen voor lage-energie draadloze netwerken met hoge densiteit." "Jeroen Famaey" "Internet Data Lab (IDLab)" "Bestaande draadloze netwerktechnologieën vertonen vaak slechte prestaties in netwerken met hoge densiteit, waar honderden of zelfs duizenden toestellen met dezelfde draadloze router verbonden zijn. Dit wordt vooral veroorzaakt door de stijgende kans dat twee toestellen op hetzelfde moment data trachten te versturen. Dit leidt tot botsingen tussen datapakketten en bijgevolg dataverlies. Recent werd een nieuwe datatransmissie methode voorgesteld voor draadloze netwerken met hoge densiteit, gebaseerd op het groeperen van toestellen. Het basisidee is dat toestellen worden opgesplitst in groepen, en elke groep een specifiek tijdslot krijgt toegekend waar enkel de toestellen van die groep data mogen sturen. Dit beperkt het aantal gelijktijdige transmissies en dus potentiële botsingen van pakketten.Het groeperen van toestellen heeft heel wat graden van vrijheid, zo kan het aantal groepen, de tijdsduur van elke groep, en welke toestellen tot de groep behoren worden geconfigureerd. Er werden reeds een aantal algoritmen voorgesteld om de optimale configuratie te bepalen in functie van het aantal verbonden toestellen, alsook hun transmissiepatroon. Deze algoritmen hebben echter een aantal tekortkomingen die in dit project worden aangepakt: (i) ze veronderstellen heel specifieke transmissiepatronen, (ii) ze kunnen niet in ware tijd worden uitgevoerd, (iii) ze kunnen niet omgaan met dynamische transmissiepatronen, (iv) ze kunnen geen Quality of Service differentiatie bieden tussen toestellen, en (v) ze kunnen geen meerdere, elkaar storende, netwerken optimaliseren. Het resulterende algoritme zal worden geëvalueerd in simulatie om de schaalbaarheid na te gaan, alsook worden geïmplementeerd in echte hardware om de uitvoeringstijd te evalueren." "Sub-Nyquist onderwater communicatie." "Annie Cuyt" "Antwerp Maritime Academy, Computationele wiskunde" "Dit project onderzoekt de toepassing van een recent ontwikkelde sub-Nyquist sampling techniek op echopeiling in onderwatercommunicatie. Echopeiling is een type sonar, gebruikt om te navigeren, te detecteren, of te communiceren met objecten onder het wateroppervlak. Een echolood bevat een transducer apparaat dat akoestische pulsen in het water stuurt. Een ander deel van het echolood, de hydrofoon, ontvangt een echo van deze pulsen nadat ze zijn weerkaatst door een obstakel in het water. Om het signaal correct te reconstrueren, moet het signaal bij de ontvanger worden bemonsterd met een frequentie hoger dan de Nyquist frequentie. Deze limiet is aanvaard als randvoorwaarde voor de kosten en de prestaties van echoloodsensoren in het algemeen. Gebruikmakend van een aantal recente resultaten in exponentiële analyse ontwikkeld aan de UAntwerpen, is men in staat om de Nyquist grens te doorbreken in signaalverwerking. Dit project onderzoekt de haalbaarheid van deze nieuwe technieken voor het analyseren van de echo's bemonsterd met een sub-Nyquist frequentie. Het is een interdisciplinair project dat de marine ingenieurs van de HZS, ervaren in echopeiling, samenbrengt met onderzoekers gespecialiseerd in computationale wiskunde van de UAntwerpen. De ambitie is om betere resultaten in onderwatercommunicatie te bekomen tegen een lage kost met behulp van de meest recente algoritmes, en aldus de investering om over te schakelen naar duurdere hardware te vermijden." "Robuuste en energie-efficiënte netwerken van virtuele sensoren." "Jeroen Famaey" "Internet Data Lab (IDLab)" "Draadloze sensor netwerken (DSNs) zijn, dankzij hun brede toepasbaarheid, in het laatste decennium uitgegroeid tot een uiterst populair concept. Ze kunnen worden gebruikt in een brede waaier aan meet- en controletoepassingen, zoals verkeerscontrole en milieumetingen. DSNs zijn opgebouwd uit veelal goedkope sensoren met beperkte rekenkracht en batterijvermogen, waardoor er vaak hardwarefouten optreden. Daarbovenop worden ze vaak willekeurig, alsook met hoge densiteit en redundantie uitgerold. Recent werd het concept van virtuele DSNs voorgesteld. Het werd tot op heden gebruikt om sensordata te verrijken door relevante fysieke sensoren te combineren, en om hardware hergebruik te voorzien door meerdere virtuele sensoren gebruik te laten maken van eenzelfde fysieke sensor. Het doel van dit project is om nieuwe voordelen van DSN virtualisatie te onderzoeken. Concreet zullen we een volledig gedistribueerd sensor virtualisatie platform ontwikkelen, dat fysieke sensoren toelaat om zichzelf te organiseren tot een robuust en energie-efficiënt virtueel sensorplatform. Robuustheid zal worden voorzien door redundantie van sensorhardware uit te buiten. Energie-efficiëntie zal worden verbeterd door op een intelligente manier redundante functionaliteit binnen een virtuele sensor uit te schakelen. De trade-off tussen robuustheid en energie-efficiëntie dynamisch optimaliseren is een belangrijke onderzoeksvraag die binnen dit project zal worden onderzocht. De eerste twee projectfasen zullen respectievelijk de control binnen en tussen virtuele sensoren onderzoeken. In de derde en laatste fase zullen de oplossingen worden uitgebreid om mobiliteit van sensoren te ondersteunen." "MIoT - Multimodale Internet of Things Communicatie." "Maarten Weyn" "Internet Data Lab (IDLab)" "Het doel van het project is om drie complementaire draadloze communicatietechnologieën met laag energieverbruik te combineren. Deze combinatie laat energie zuinige, multimodale Internet-of-Things communicatie toe voor mobiele toepassingen die typisch niet in een zelfde omgeving blijven." "Apparaat vrije lokalisatie gebruik makend van multi-frequentie radio beeldvorming." "Maarten Weyn" "Internet Data Lab (IDLab)" "Dit project voorstel onderzoekt multi-frequentie radio beeldvorming met als doel de nauwkeurigheid van huidige apparaatvrije lokalisatie te verbeteren. Daarnaast wil het de de hypothese dat individuen kunnen onderscheiden worden door het gebruiken van verschillende frequenties onderzoeken." "Cert-7: DASH7 certificatie en pre-compliance testen." "Maarten Weyn" "Internet Data Lab (IDLab)" "Het DASH7 alliantie protocol is geëvolueerd uit het de ISO 18000-7 standaard voor actieve RFID m.b.v. 433 MHz, die initieel voor het Amerikaanse ministerie van defensie voor toepassingen zoals container inventarisatie is ontwikkeld. DASH7 focusseert vooral op draadloze machine-tot-machine communicatie toepassingen met een laag verbruik en een middellange afstand. Dit project heeft als doel om een certificatie lab met een bijbehorend pre-compliance test systeem op te zetten."