Projekte

SUDIWI:
Systematische Untersuchung der Störfestigkeit, Übertragungs- und Datensicherheit industrieller Wireless-Technologien

Projektlaufzeit: 1.7.2006 bis 31.12.2007 (Abgeschlossen)
Forschungsbereich: Industrielle Kommunikation : Industrial Wireless, Industrielle Kommunikation : IT-Sicherheit
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Meier


  

In vielen innovativen Applikationen der Automatisierungstechnik besteht zunehmend der Wunsch,  Wireless-Technologien einzusetzen. Beispielsweise werden die für Transportschlitten und Roboterwerkzeuge benötigten Schleppkabel bzw. flexiblen Lichtwellenleiter zunehmend durch Funkstrecken ersetzt. Mittlerweile gibt es eine Vielzahl von kommerziellen Wireless-Technologien (Bluetooth, WLAN, ZigBee, nanoNET) mit  einer entsprechenden Auswahl an verfügbaren OEM-Produkten.

Um spätere Enttäuschungen zu vermeiden, sollten bereits bei der Planung technologische Grenzen beachtet werden, denn nicht jede Wireless-Technologie eignet sich für alle Einsatzgebiete: Eine stationäre Datenübertragung in einer großen Maschinenhalle stellt andere Anforderungen an das Funksystem als eine Roboterfertigungszelle, wo sich das per Funk gesteuerte Werkzeug am Robotergreifarm mit Geschwindigkeiten bis zu 60 km/h bewegt.

Neben diesen passiven Störungen sind auch aktive Störquellen zu beachten. Hierzu zählen  parasitäre Maschinenemissionen und "friedlich" bzw. "feindlich" betriebene andere Funksysteme.
Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Erarbeitung eines Leitfadens,

  • zum einen für den Aufbau störresistenter Wireless-Produkte durch Systemhersteller aus der industriellen Automatisierungstechnik, vorzugsweise aus dem Bereich der klein- und mittelständischen Unternehmen,
  • und zum anderen sollen dem potentiellen Nutzer Leitfäden zur Installation und Randbedingungen für die Auslegung einer Automatisierungsanlage, die Funktechnologien nutzt, deutlich gemacht werden.

Damit wird der industrielle Einsatz der Funktechnologie auf ein gesichertes Fundament gestellt, wozu im Rahmen dieses Forschungsprojekts die angedeuteten Probleme der Störfestigkeit und der Übertragungs- und Datensicherheit in industriellen Wireless-Anwendungen der Automatisierungstechnik systematisch untersucht werden müssen. Dafür gibt es zur Zeit nur vereinzelte Lösungsansätze.


Industriepartner:

Weidmüller Interface GmbH & Co KG, Detmold

RS-Schwarze GmbH, Schloß Holte

OWITA GmbH, Lemgo 

weitere beteiligte inIT-Mitglieder:

Prof. Dr.-Ing. Stefan Witte

Prof. Dr. rer. nat. Stefan Heiss

Bild: Systematische Untersuchung der Störfestigkeit, Übertragungs- und Datensicherheit industrieller Wireless-Technologien


Publikationen:

Ahmad, Kaleem; Meier, Uwe: Coexistence Optimization of Wireless PAN Automation Systems. 7th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems - WFCS 2008, Dresden, Germany, May 2008 (Details)

Höing, Michael; Ahmad, Kaleem; Meier, Uwe: Koexistenzmessungen - von der Theorie zu Standardisierungsbetrachtungen, dargestellt anhand von Messungen an einem industriellen Bluetooth-System. In: Wireless Automation 2008 Berlin, Germany, Feb 2008 (Details)

Ahmad, Kaleem; Meier, Uwe: Performance Investigation and Optimization of Chirp Spread Spectrum Systems for Wireless Sensor Actuator Networks. In: Third International IEEE Conference on Wireless Communications and Sensor Networks Allahabad, India, Dec 2007 (Details)

Helmig, Kai; Michels, Jan Stefan; Meier, Uwe: Untersuchung der funktionalen Sicherheit eines Bluetooth-basierten Sensor-Aktor-Systems unter Echtzeitbedingungen. Vortrag: SPS/IPC/Drives, Nürnberg, Nov 2007 (Details)

Meier, Uwe; Witte, Stefan; Helmig, Kai; Höing, Michael; Schnückel, Markus; Krause, Hermann: Performance Evaluation and Prediction of a Bluetooth Based Real-Time Sensor Actuator System in Harsh Industrial Environments. In: 12th IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation Patras, Greece, Sep 2007 (Details)

Höing, Michael; Helmig, Kai; Meier, Uwe: Bluetooth ungestört - Erprobungstests der Bluetooth-Technologie am Beispiel eines industriellen Sensor-Aktor-Systems. In: 6. VDI-Jahrestagung "Wireless Automation" VDI-GMA, Magdeburg, Mar 2007 (Details)

Helmig, Kai; Meier, Uwe; Höing, Michael: Völlig ungestört - Untersuchungen zur Störfestigkeit und Übertragungssicherheit der Bluetooth-Technologie. In: MessTec & Automation(11) S.: 64-65, Nov 2006 (Details)

Höing, Michael; Helmig, Kai; Meier, Uwe: Erprobungstests von drahtlosen Sensor-Aktor-Systemen in rauen Industrieumgebungen. SPS/IPC/DRIVES 2006, Nürnberg, Nov 2006 (Details)

Höing, Michael; Helmig, Kai; Meier, Uwe: Untersuchungen zur Störfestigkeit und Übertragungssicherheit der Bluetooth-Technologie am Beispiel eines industriellen Sensor-Aktor-Systems. 8. Wireless Technologies Kongress, Dortmund, Sep 2006 (Details)



Abschlussarbeiten:


Kaleem Ahmad (Master)
Performance Investigation of Chirp Spread Spectrum Systems for Industrial Applications (Details)


gefördert durch: BMBFFörderkennzeichen: 1769X05
Förderlinie: FH3
Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Kai Helmig , M.Sc. Kaleem Ahmad
Dokumente: SUDIWI-Final-Report-2008-sec.pdf, SUDIWI-Summary-2008-sec.pdf, Wireless-Automation-Users-Guide-final-sec.pdf