F&E Projekte
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Folgende öffentlich geförderten F&E Projeke wurden/werden im Labor für digitale Kommunikationssysteme bearbeitet.
Bilaterale Industrieprojekte sind hier nicht aufgenommen!
FUMO: Funkbasiertes Monitoring-System zur Raumüberwachung
Laufzeit: 7/2009 – 12/2009
Förderung: Hochschule
Ansprechpartner: Prof. Dr. Stefan Witte, stefan.witte@hs-owl.de
Funkbasierte Sensorknoten werden heute und zukünftig verstärkt dazu genutzt, verschiedene Messwerte zu erfassen und zu übertragen. Beispiele sind Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Rauchmelder, etc. Die Daten werden oft an eine zentrale Auswerteeinheit übermittelt und dort weiter verarbeitet. Dabei treten in diesen funkbasierten Netzwerken eine Vielzahl von Kommunikationsverbindungen (vermaschtes Netzwerk) auf. Primäre Zielsetzung ist dabei der Austausch der Sensordaten, d.h. die Informationsübertragung. Die einzelnen Funkmodule verfügen jedoch über Einrichtungen, mit denen die Signalstärke des empfangenen Funksignals ermittelt wird. Diese Signalstärke hängt dabei von den Eigenschaften des Funkkanals ab.
Im Rahmen dieses Projekts wird untersucht, wie und ob in einer komplett ortsfesten Installation aus den zeitlichen Änderungen der Verbindungsparameter (RSSI-Werte) zuverlässig auf eine Änderung der Umgebungssituation (z.B. sich bewegende Personen) geschlossen werden kann. Dies könnte dann für eine integrierte Überwachung eines Raumes genutzt werden.
inBAKA: Industrielles Backplane-System für eine kontaktlose Anbindung anreihbarer Automatisierungskomponenten
Laufzeit: 9/2009 – 8/2011
Gefördert durch das Land NRW im Rahmen des Prgramms FH-Extra
Partner: inIT, OWITA, Weidmüller
(erweitert) HS Amberg-Weiden, LEONI
Ansprechpartner: Derk Wesemann M.Sc. derk.wesemann@hs-owl.de
Prof. Dr. Stefan Witte, stefan.witte@hs-owl.de
Das Ziel des Vorhabens besteht darin, eine kontaktlose Anbindung von Automatisierungskomponenten für die Datenübertragung und die Energieanbindung im Form einer Backplane Lösung, integrierbar in Tragschienen, zu realisieren. Es entfallen damit elektromechanische Kontakte an den Komponenten, was neben Vorteilen bei der Installation auch die Umsetzung hoher Schutzklassen (z.B. IP 67) für erweiterte Anwendungsfelder erleichtert. Dies gilt es vor dem Hintergrund der Automatisierungstechnik und den daraus resultierenden Randbedingungen (Zykluszeit für die Übertragung eines Prozessabbildes ca. 10 ms, keine Störungen aufgrund elektromagnetischer Felder im Schaltschrank, etc.) zu untersuchen.
Hierzu werden theoretische Systemkonzeptionen und Untersuchungen notwendig. Dabei auftretende Teilaspekte gilt es messtechnisch zu klären, und es wird eine prototypische Realisierung einer Lösung für anreihbare Automatisierungskomponenten zur Erprobung aufgebaut.
inBAKA zielt darauf ab, eine zielführende technische Umsetzbarkeit der Innovationsidee nachzuweisen und an einem Demonstrator zu validieren. Im Ergebnis sollen Module für eine Systemanbindung zur Verfügung stehen, die in verschiedene Geräte der Automatisierungstechnik integriert werden können. Das kombiniert die einfachste Installation mit einer freien Anbindung der Komponenten und schafft damit die Basis, mit innovativen Elementen der elektrischen Verbindungstechnik auch neue Konzepte im Maschinen- und Anlagenbau zu ermöglichen.
Laufzeit: 15.5.2005 - 15.11.2006 (Abschlussbericht .pdf)
Projektpartner: Teleos , DTS , Stadt Herford
Gefördert durch: TRAFO
Da im Informationszeitalter die Kommunikation über das Internet zugenommen hat, ist es für alle Teilnehmer interessant einen schnellen Zugang zu dem Medium Internet zu haben. Aufgrund der technischen Rahmenbedingungen von DSL (Digital Subscriber Line) ist es nicht immer möglich, alle Teilnehmer breitbandig an das Internet anzuschließen. Eine alternative Technik wird somit für viele Provider sehr interessant. Besonders in ländlichen Gebieten, wo das für die DSL Technik erforderliche Kabelnetz nicht besonders gut ausgebaut ist bieten somit Funkanbindungen eine schnelle und kostengünstige Alternative zu aufwendigen Erdarbeiten. Eine dieser drahtlosen Zugnangstechnologien ist WiMAX.
In diesem Forschungsprojekt soll WiMAX Technik in realen Szenarien erprobt werden. Es wird ein Point-to.Multipoint Funksystem aufgebaut, d. h. mehrere Teilnehmer sind über eine Basisstation an das Internet angebunden. Messungen der Feldstärke und der Übertragungsgeschwindigkeiten sollen an mehreren Punkten in der von der Antenne ausgeleuchteten Zonen erfolgen.
Ausgewählte Kunden bekommen zu Testzwecken einen drahtlosen WiMAX Internetzugang, um so zu erfahren, ob das System ihren Ansprüchen gerecht wird. In Zusammenarbeit mit dem lokalen Provider Téleos, der Firma DTS und der Stadt Herford werden sowohl technische Merkmale eines WiMAX Systems wie auch wirtschaftliche Aspekte erarbeitet. Um eine Einführung dieser Technik für den Endkunden interessant zu machen, fließen Kundenwünsche mit ein. Ziel des Projektes ist es einen Rollout-Prozess unter Berücksichtigung aller relevanten Punkte zu erarbeiten.
Laufzeit: 1.9.2003 - 28.2.2005 , Abschlussbericht (.pdf)
Projektpartner: Weidmüller Interface GmbH CoKG
Gefördert durch: BMBF AIF 1705003
Im Bereich der Automatisierungstechnik werden viele Komponenten eingesetzt, die als unabhängige Elemente oder "stand alone" - Einheiten bezeichnet werden. Die Funktionalität dieser im Allgemeinen recht preiswerten Einheiten wird durch manuelle Eingaben konfiguriert oder parametriert. Beispiele sind Ankoppeleinheiten für Sensoren oder auch Signalwandler.
Da diese Einheiten in der Regel nicht an Kommunikationssysteme (Feldbussysteme) angeschlossen sind, bestehen dort heute nahezu keine bzw. nur manuelle Diagnose- oder Parametrierungsmöglichkeiten.
In diesem Forschungsprojekt soll eine Lösung entwickelt werden, bei der am Markt vorhandene Funktechnologie in diese "stand alone"-Einheiten integriert wird, um auf diese Weise eine funkgestützte Parametrierung und Diagnose zu ermöglichen.
Als Benutzerschnittstelle sollen kommerziell verfügbare Endgeräte wie Handy, PDA oder Laptop genutzt werden, mit denen dann die Techniker vor Ort ohne weitere Eingriffe in die Installation auf die jeweiligen Komponenten drahtlos zugreifen können. Hierzu sind neben der Auswahl und Anpassung der geeigneten Funktechnologie insbesondere auch die Entwicklung von entsprechenden Kommunikationsprotokollen und -verfahren notwendig, die auch später eine herstellerunabhängige Lösung für diese Aufgabe bieten können und die auch auf andere Komponenten erweiterbar sind. Des weiteren gilt es, vorhandene Funkhardware so weiterzuentwickeln bzw. anzupassen, dass sie in entsprechende Automatisierungskomponenten integriert werden kann (z.B. Antennendesign), und es wird auf Seiten der Endgeräte eine entsprechende Softwareunterentwicklung nötig. Dabei werden insbesondere für die Integration in die Komponenten gezielt Low-Cost Lösungen gesucht, um einen preiswerten Mehrwert zu erzielen.