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Ambient Intelligence (AmI) aims to make the environment of human beings more intelligent and sensitive in order to enhance the quality of life. In AmI systems a large number of sensors, actuators and controllers are distributed on low power and low performance nodes communicating via wireless ad-hoc networks. These systems build a special class of networked control systems (NCS), where many constraints exist such as limited bandwidth. In order to develop control algorithms under AmI constraints, a testbed is required which takes them into account. First, this paper presents a simulation environment that offers a library of NCS blocks. Thus, the constraints can be considered and integrated in the design process. Second, it describes a real process, an inverted pendulum, which is automated based on Mica nodes. These nodes were designed especially for AmI purposes. This real NCS serves as a challenging benchmark for proving the AmI suitability of the controllers.

Die Beherrschung von NCS stellt je nach Art des digitalen Netzwerkes und nach dessen struktureller Einbindung in den Regelkreis eine unterschiedliche Herausforderung dar. Aus dieser Sicht heraus werden die Netzwerke in Gruppen eingeteilt. Die limitierenden Effekte werden zusammengestellt, erläutert und in ihren Auswirkungen auf das Regelungsproblem analysiert. Modellierungen werden untersucht, welche es gestatten, bestimmte limitierende Effekte in den Regelungsentwurf einzubeziehen. Verschiedene spezielle Lösungsgruppen für solche Effekte werden diskutiert. Dazu gehören der Entwurf bei variablen Totzeiten und bei Paketverlusten — als jeweils einzeln auftretende Einschränkung, aber auch bei gemeinsamem Auftreten — sowie der Entwurf unter dem Einfluss von Quantisierungseffekten. Als über den reinen Regelungsentwurf hinausgehende Methode wird das Cross-Design besprochen, bei dem gleichzeitig mit dem Regelungsentwurf auch Festlegungen der Kommunikationsschicht stattfinden. Im Ausblick wird auf offene Probleme eingegangen, die zukünftige Forschungsthemen darstellen.

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