Newsletter 03/2017

14.12.2017

Gemeinsam mit Partnern arbeitet das Fraunhofer IIS/EAS daran, ein echtzeitfähiges, drahtloses Kommunikationssystem in lizenzfreien Funkfrequenzbänder zu entwickeln. Von ihm sollen verschiedene Anwendungen in der Industrieautomation profitieren, die bislang nur – zum Teil äußerst aufwändig – über drahtgebundene Lösungen realisiert werden können.

Anwendungsbeispiel Industrieautomation
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Anwendungsbeispiel Industrieautomation

In der Industrieautomation müssen bei der Kommunikation zwischen Sensoren und Aktoren in verschiedensten Bereichen Zykluszeiten von unter 1 Millisekunde in der Kommunikation erreicht werden. Dabei erfordern viele Anwendungen einen besonders hohen Datendurchsatz sowie eine exakte zeitliche Berechenbarkeit der Datenübertragung. Derzeit erfüllen nur drahtgebundene Systeme derartige Echtzeit-Anforderungen. Allerdings können hierüber mobile Sensoren und Aktoren nur teilweise und äußerst aufwändig angebunden werden.

Die Lösung ist eine drahtlose Kommunikation, die allerdings heute noch nicht die Echtzeit-Kriterien erfüllt. Auch in Bezug auf die Zuverlässigkeit bleiben diese Systeme hinter den drahtgebundenen Systemen zurück. Bei den hierfür genutzten lizenzfreien Funkstandards in benachbarten Netzen kann es zu Ausbreitungsproblemen und sich gegenseitig störenden Funkknoten oder Verbindungen kommen (Koexistenzproblematik).

Ziel des Projektes fast-automation ist die Erforschung und Entwicklung einer Funktechnologie mit extrem niedrigen Übertragungslatenzen, die den Echtzeit-Anforderungen insbesondere von Regelungssystemen genügt. Zudem soll die Technologie in lizenzfreien ISM-Frequenzbändern (Industrial, Scientific and Medical Band) einsetzbar sein, damit ein kostengünstiger und weltweiter Einsatz möglich wird. Um die Koexistenzproblematik zwischen benachbarten Funksystemen zu lösen, wird in fast-automation ein selbstorganisierendes Netzwerkmanagement erforscht. Mit ihm können zum einen Störungen zwischen benachbarten Funksystemen vermieden werden. Zum anderen minimiert sich der Installations- und Konfigurationsaufwand des Anwenders. Ein Plug-&-Play-Betrieb wird somit weitestgehend möglich. Die Funktionstüchtigkeit des Systems wird mithilfe eines Demonstrators belegt werden. Darüber hinaus wird prototypisch eine Umsetzbarkeit auf einer kostengünstigen Hardware untersucht, um die Kosteneffizienz des Gesamtsystems weiter zu optimieren.

Fast-automation wird im Rahmen des Förderprogramms »Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation« durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.