DRAISE
Drahtlose, robuste, adaptive, industrielle Systeme
| Laufzeit: | 01.02.2016 - 30.04.2019 |
| Leitung: | Prof. Dr.-Ing. Horst Hellbrück |
| Mitarbeiter: | Swen Leugner, M.Sc., Manfred Constapel, M.Sc. |
Hintergrund
Im Verbundprojekt DRAISE werden drahtlose Kommunikationssysteme für die Produktions- und Intralogistik erforscht und entwickelt. Diese Kommunikationssysteme erlauben es, Daten zuverlässig per Funk aus Industrieumgebungen zu erfassen, zu relevanten Informationen zu kondensieren und zu korrelieren, um einen Mehrwert zu erzielen.
Die Automatisierung von Produktionsanlagen in der Industrie schreitet stetig voran. Dabei sind zuverlässige Datenübertragungssysteme eine notwendige Voraussetzung: Nur so können reibungslose Produktionsabläufe gewährleistet werden. Der Markt für Industrie-Automation bietet derzeit aber fast ausschließlich drahtgebundene Lösungen an. Anwendungen drahtloser Netze konnten sich bisher kaum durchsetzen, da sie nicht zuverlässig genug funktionieren und zu hohe und variable Latenzzeiten aufweisen. Die Herausforderung besteht also in der Entwicklung einer neuen, drahtlosen Technologie, die diese Schwachpunkte nicht mehr aufweist und problemlos in bestehende Systeme integriert werden kann.
Ziel
Ziel des Teilvorhabens von CoSA ist die Erforschung und Optimierung von Protokollen für drahtlose Kommunikationsnetze für die Produktions- und Intralogistik. Die Technische Hochschule Lübeck erarbeitet in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) Lösungen zu den technischen Herausforderungen. Die TH Lübeck entwickelt schwerpunktmäßig Lösungen für die Single-Hop Kommunikation. Die TUHH ist für die Multi-Hop Kommunikation zuständig. Zum Erreichen der Ziele sind zuverlässige Koexistenz mit anderen Funksystemen, fehlerfreie und zeitnahe Kommunikation sowie die nahtlose Anbindung über ein oder mehrere Gateways zu erforschen und zu entwickeln. Die Kommunikation muss im industriellen Umfeld so zuverlässig sein, dass eine Latenz unter 10 ms sowie eine Paketverlustrate unter 10-6 angestrebt wird, selbst beim Auftreten von typischer Störung. Außerdem müssen technische Lösungen größtmögliche Flexibilität aufweisen und annähernd wartungsfrei sein. Die Verwendung von zusätzlicher Technik darf die bisherigen Ablaufprozesse nicht stören oder das ausführende Personal unzumutbar belasten.
Ansatz
Im Teilvorhaben von CoSA werden Modelle für verschiedene Störeinflüsse entwickelt. Dazu gehören Störungen von gleichartigen Systemen, anderen Kommunikationssystemen und weiteren Quellen von elektromagnetischer Interferenz. Mit den Erkenntnissen aus der Modellierung arbeitet die TH Lübeck an der Single-Hop Kommunikation, Cooperative Spectrum Sensing und Funkstörsicherheit. Es werden Algorithmen zur kooperativen- und nicht kooperativen Koexistenz mehrere Systeme auf dem gleichen Frequenzkanal entwickelt und ihre Leistung bewertet. Des Weiteren werden Verfahren für die Kommunikation über mehrere Frequenzkanäle entwickelt. Hierzu gehören Frequenzsprungverfahren mit ständigem Wechsel des verwendeten Kanals oder die gleichzeitige Verwendung mehrerer Kanäle. Die entwickelten Verfahren und Algorithmen werden in das Gesamtsystem integriert und im Demonstrators umgesetzt.
Projektpartner | Gefördert durch | |
| Bundesministerium für Bildung und Forschung
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Technische Universität Hamburg
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