Projekte

KoMe:
Kognitive Mediumszugangsalgorithmen für industrielle Funkanwendungen

Projektlaufzeit: 1.7.2015 bis 30.4.2018 (Abgeschlossen)
Forschungsbereich: Industrielle Kommunikation : Industrial Wireless
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Uwe Meier


  

Neue Konzepte zur Organisation und Steuerung der gesamten Wertschöpfungskette über den Lebenszyklus von Produkten fordern die Verfügbarkeit aller relevanten Informationen in Echtzeit durch Vernetzung aller am Wertschöpfungsprozess beteiligten Instanzen. Ein maßgeblicher und zukünftig noch zunehmender Bestandteil dieser Vernetzung ist die Funkkommunikation. Ziel dieses Projektes ist, dass für möglichst viele industrielle Funkanwendungen ein begrenztes Funkspektrum effizient und kollisionsfrei nutzbar sein soll, wobei sich der Kommunikationsbedarf und der Funkkanal dynamisch ändern können, aber die Anforderungen an Verfügbarkeit und Determinismus stets zu erfüllen sind.

Zur Erreichung dieses Forschungsziels sollen ein zentrales, übergeordnetes Koexistenzmanagement und kognitive Mediumszugangsalgorithmen für industrielle Funkkommunikationsnetzwerke erforscht werden, die den Herausforderungen zukunftsweisender Produktionskonzepte entsprechen. Der Lösungsweg basiert auf einer zweistufigen Migrationsstrategie.

In einer ersten Phase werden Lösungsansätze für ein zentrales Koexistenzmanagement entwickelt, welche die heutzutage eingesetzten Funkkommunikationslösungen berücksichtigen. In der zweiten Phase werden neuartige Lösungsvorschläge für einen systemspezifischen Mediumszugriff eines neuen KoMe-Systems und deren Integration in das Konzept des zentralen Koexistenzmanagements erarbeitet. Die Lösungen werden exemplarisch auf einer Validierungsplattform implementiert und anschließend unter realen Einsatzbedingungen bezüglich ihrer Effizienz für Anwendungen in Maschinen und Anlagen getestet.

Die angestrebten Forschungsergebnisse sind wesentliche Bestandteile eines neuen Verfahrens zur Realisierung eines automatisierten Koexistenzmanagements nach IEC 62657-2. Das Vorhaben wird von drei Forschungsstellen bearbeitet und von neun KMUs, vier weiteren Unternehmen und einem Industrieverband im projektbegleitenden Ausschuss unterstützt.


  • Festo AG & Co. KG - Esslingen
  • Götting KG - Lehrte
  • helectronics GmbH - Büren
  • IMST GmbH - Kamp-Lintfort
  • Indu-Sol GmbH - Schmölln
  • MSF-Vathauer Antriebstechnik GmbH & Co KG - Detmold
  • NOWUS Automatisierungstechnik GmbH - Magdeburg
  • OWITA GmbH - Lemgo
  • Phoenix Contact Electronics GmbH -Bad Pyrmont
  • Pilz GmbH & Co. KG - Ostfildern
  • Siemens AG Industry - Karlsruhe
  • Virtenio GmbH - Berlin
  • wiseSense GmbH - Hannover
  • ZVEI - Zentralverband Elektrotechnik- und Elektronikindustrie e.V. - Frankfurt / Main

 

 

 
Bild: Kognitive Mediumszugangsalgorithmen für industrielle FunkanwendungenBild: Kognitive Mediumszugangsalgorithmen für industrielle FunkanwendungenBild: Kognitive Mediumszugangsalgorithmen für industrielle Funkanwendungen


Publikationen:

Block, Dimitri; Meier, Uwe: Coexistence Performance of WSAN: Simulative Evaluation. In: KommA 2015 – Jahreskolloquium Kommunikation in der Automation, Nov. 17 - 18, Magdeburg Nov 2015 (Details)

Block, Dimitri; Schmidt, Malte; Dürkop, Lars; Wiebusch, Nico; Meier, Uwe: Coexistence of Wireless Control Systems: An Integral Event-based Simulation Approach. In: 21st IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation - ETFA 2016, Berlin, Germany, Sep 2016 (Details)

Wiebusch, Nico; Block, Dimitri; Meier, Uwe: A Centralized Cooperative SNMP-based Coexistence Management Approach for Industrial Wireless Systems. In: 13th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems Communication in Automation, WFCS 2017 Trondheim, Norway, May 31 - June 2, 2017 , May 2017 (Details)

Wiebusch, Nico; Söffker, Philip; Block, Dimitri; Meier, Uwe: A Multidimensional Resource Allocation Concept for Wireless Coexistence Management. 22nd IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation - ETFA 2017, Limassol, Cyprus, September 13 - 15, 2017, Sep 2017 (Details)

Wiebusch, Nico; Meier, Uwe: Evolutionary Resource Allocation Optimization for Wireless Coexistence Management. In: 23rd IEEE Conference on Emerging Technologies and Factory Automation - ETFA 2018 Torino, Italy, Sep 2018 (Details)



Abschlussarbeiten:


Nico Wiebusch (Bachelor)
Entwurf und Bewertung von Steuerkanälen für ein zentrales Koexistenzmanagement industrieller Funksysteme (Details)

Praveen Suresh ()
Development of a Teaching Tool for the Performance Investigation of Linear Block Codes (Details)

Pierre Aubriet Hioufang Meladjie (Bachelor)
Implementierung einer Neuro-Fuzzy-Funksignalklassifizierung in ein GNU-Radio-System (Details)

Ibrahim Dali (Bachelor)
Entwurf und Integration eines Gateway-Konzepts zur Anbindung industrieller Funksysteme an ein Real-Time-Ethernet-Backbone (Details)

Aditya Wuyyuru (Master)
Coexistence Management for Industrial Heterogeneous Wireless Networks Based on Software-Defined Networks (Details)

Philip Söffker (Master)
Informationsfusion für ein mehrdimensionales Koexistenz-Management industrieller Funksysteme (Details)


gefördert durch: Forschungskuratorium Maschinenbau - FKMFörderkennzeichen: IGF 18350 BG/3
Förderlinie: BMWi - IGF
Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. Uwe Meier
Mitarbeiter: B.Sc. Nico Wiebusch , M. Sc. Daniel Töws
Dokumente: KoMe_ManagementReport_01.pdf