Optische drahtlose Kommunikationstechnik für die Automobilproduktion

Motivation

 
Fahrzeuge werden immer stärker auf die individuellen Bedürfnisse der Nutzerinnen und Nutzer zugeschnitten. Die steigende Modellvielfalt sowie kürzere Produktionszyklen erfordern eine höhere Flexibilität in der Produktion und stellen somit hohe Anforderungen an die Kommunikationstechnik. Es werden robuste, echtzeitfähige, drahtlose Verbindungen mit geringer Latenz und hoher Datenrate benötigt, die sowohl für lokal begrenzte Bereiche als auch für vollständige Fertigungsanlagen eingesetzt werden können. Der massive Einsatz von Funknetzen wie WLAN führt jedoch häufig zu Interferenz der Funksignale. Optische Freiraumkommunikation ist ein neuer Ansatz, diese Probleme zu umgehen, da sie für elektromagnetische Störungen nicht anfällig ist und in Anwendungen mit höheren Sicherheitsanforderungen eingesetzt werden kann.
 

Ziele und Vorgehen

 
Ziel des Vorhaben OWICELLS ist es, die heutigen Systeme zur Datenübertragung um eine optische Drahtlosübertragungstechnik zu erweitern. Um eine hohe Zuverlässigkeit zu erreichen, wird ein sogenannter effizienter Multipunkt-zu-Multipunkt Ansatz verfolgt. Das bedeutet, dass mit Hilfe redundanter optischer Pfade eine drahtlose Kommunikation zu Robotern aufgebaut werden soll. Die Information wird dabei parallel auf mehreren Pfaden gesendet. So kann ein hoher Grad an Zuverlässigkeit in der Kommunikation bei gleichzeitig geringer Latenz erreicht werden. Der Anspruch an die Echtzeitfähigkeit der Datenübertragungssysteme wird dadurch stark erhöht und übersteigt die bisher üblichen Anforderungen. Im Laufe des Projektes sollen in einem Crashtest zunächst Stärken und Schwächen bisheriger Technik genauer analysiert und aufgedeckt werden, um anschließend gezielt die Schlüsselfunktionen weiterentwickeln zu können. Exemplarisch werden Tests in realen Anwendungsszenarien in Echtzeit durchgeführt.
 

Innovationen und Perspektiven

 
Die Feldtests des drahtlosen optischen Kommunikationssystems OWICELLS sollen in einer Versuchsfertigungszelle stattfinden, in der die innovative Kommunikationstechnik in die vorhandenen Datenübertragungssysteme eingebunden wird. Anhand konkreter Anwendungen wird demonstriert, dass die optische Drahtlostechnik die hohen Anforderungen im industriellen Umfeld effizient bedienen kann. Neben dem Fertigungsszenario werden auch andere Anwendungsfelder umfassend untersucht. Dazu zählt beispielsweise eine drahtlose Datentankstelle am Fließband, an der die Bordcomputer der Fahrzeuge programmiert werden. Darüber hinaus wird geprüft, ob die optischen drahtlosen Systeme auch für andere Szenarien verwendet werden können, um beispielsweise Büros flächendeckend mit Kommunikationstechnik versorgen zu können.