Latenzarme und verlässliche Industriekommunikation 

Motivation

 
Um eine größere Flexibilität in der industriellen Fertigung zu erreichen, werden drahtlose Kommunikationssysteme benötigt, die Daten mit geringer Verzögerungszeit und hoch verlässlich über typischerweise kurze Distanzen übertragen können. Diese Anforderungen sind durch die diffizilen Umgebungsbedingungen einer Fertigungsanlage – z. B. elektromagnetische Störungen, bewegte Objekte – durch ein Funksystem nur schwierig zu erfüllen.
 

Ziele und Vorgehen

 
Ziel des Projekts KoI (Koordinierte Industriekommunikation) ist es, ein integriertes Gesamtkonzept für die drahtlose Kommunikation im industriellen Umfeld zu schaffen, welches die Latenz- und Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllt. Zunächst wird dazu eine Funkschnittstelle entwickelt, die eine latenzarme und robuste Kommunikation erlaubt. Da in einer Fertigungsanlage viele Sensoren und Aktuatoren Funksignale austauschen müssen, kann es zu starken Interferenzen kommen. Das KoI-Konzept sieht daher ein funkbasiertes Koordinationssystem auf der Basis von LTE vor, um die Verteilung der Ressourcen innerhalb des Funknetzes vorzunehmen und so die Zuverlässigkeit der lokalen Übertragungen zu steigern. Es werden Algorithmen zur zentralen Vergabe von Funkressourcen entwickelt, um die Vermeidung von Interferenzen gezielt zu steuern. Dabei müssen insbesondere die Positionen der Funkeinheiten und die Anforderungen der jeweiligen Anwendungen berücksichtigt werden. Weiterhin bietet LTE als Koordinationssystem die Möglichkeit, die aus dem Umfeld der Mobilfunkkommunikation bekannten und etablierten Sicherheitsmechanismen, wie die Authentifizierung, auf die lokalen Kommunikationseinheiten in den Produktionszellen anzuwenden.
 

Innovationen und Perspektiven

 
Neben der Entwicklung einer verzögerungsarmen Funkübertragung liegt die Hauptinnovation des Vorhabens in der Einbeziehung eines funkbasierten übergreifenden Koordinationssystems, das die notwendige Zuverlässigkeit der drahtlosen Kommunikation sicherstellt. Die im Projekt angestrebte Lösung ist damit für die drahtlose Kommunikation in der industriellen Fertigung geeignet. Die Komponenten des Gesamtkonzepts werden in einem Demonstrator realisiert und in industriellen Anwendungsfällen validiert.​
 

Link zur Projektwebseite

 
​​​