Erfolgsgeschichte DetNetWiFi

Erfolgsgeschichten

Effizienzsteigerung für industrielle Anwendungen

DetNetWiFiEdge

Im stetig voranschreitenden Kontext der industriellen Fertigung nimmt die Integration von Drahtlostechnologien eine zentrale Rolle ein, um Effizienz und Flexibilität zu optimieren. DetNetWiFiEdge repräsentiert das neueste Vorhaben von fortiss, das gezielt die Erforschung und Implementierung von Drahtlostechnologien, insbesondere Wi-Fi 6 und Wi-Fi 7, in industriellen Umgebungen vorantreibt. Basierend auf dem Prinzip des Orthogonal Frequency-Division Multiple Access (OFDMA) bieten diese neuen drahtlosen Standards erhebliche Vorteile in Bezug auf Determinismus und Zuverlässigkeit, die in industriellen Settings von besonderer Relevanz sind.

Dieses Projekt ermöglicht nicht nur die Optimierung bestehender industrieller IoT-Infrastrukturen, sondern eröffnet auch innovative Anwendungsmöglichkeiten, darunter die dynamische Rekonfiguration und den Einsatz mobiler Geräte auf Feldebene. Im Fokus steht dabei die Vereinfachung und Flexibilisierung von Produktionsprozessen, mit dem Ziel, Effizienzsteigerungen und Kosteneinsparungen in der Fertigungsbranche zu realisieren.

Motivation

 

fortiss Success Stories Motivation

Das DetNetWiFiEdge-Projekt hat innovative Ansätze zur Integration von Wi-Fi 6 in industrielle Umgebungen erforscht, um den Datenaustausch im Internet der Dinge (IoT) zwischen verschiedenen Produktionsmaschinen zu fördern.

Im Unterschied zu früheren Wi-Fi-Standards bietet Wi-Fi 6 technische Merkmale, die eine fortschrittliche Unterstützung kritischer Anwendungen ermöglichen, insbesondere in Multi-User-Umgebungen. Dazu gehören verbesserte Datenverkehrs-Isolation und eine effizientere Frequenzverwaltung.

Da der Wi-Fi 6/Wi-Fi 6E/Wi-Fi 7-Standard derzeit in Entwicklung ist, hat fortiss softwarebasierte Lösungen erforscht, um Interferenzen zu reduzieren und die Unterstützung kritischer Anforderungen zu optimieren, darunter begrenzte Latenz, geringer Jitter und Null-Paketverlust. Der Fokus lag dabei besonders auf Multi-Access-Point-Umgebungen.

DetNetWiFiEdge repräsentiert die dritte Phase der Wi-Fi-6-Forschung im Kontext industrieller drahtgebundener und drahtloser Netzwerke. Im Rahmen dieses Projekts wurden softwarebasierte Lösungen entwickelt, um die folgenden Schlüsselinnovationen zu unterstützen:

  1. Präzise End-to-End-Zeitsynchronisierung durch Integration von drahtlosen Zeitsynchronisierungsmechanismen (Fine Time Measurement, FTM) mit der drahtgebundenen Zeitsynchronisierung (Precision Time Protocol, PTP).
  2. Entwicklung eines konsensbasierten Konzepts für die koordinierte Übertragung mit mehreren Access Points (AP), um eine effizientere Kanalnutzung zu ermöglichen, insbesondere wenn kritischer Datenverkehr überlappende drahtlose Bereiche durchquert.
  3. Implementierung einer zeitbewussten Planung, abgestimmt mit dem TSN Time-aware Shaper und basierend auf dem drahtlosen Target Wake Time-Mechanismus.

Das Projekt trug maßgeblich dazu bei, aktuelle industrielle Szenarien einer umfassenden Überprüfung zu unterziehen. Diese Szenarien stützen sich bereits auf drahtlose Technologien in verschiedenen vertikalen Märkten wie Fertigung, Bergbau, Energie, öffentliche Infrastrukturen usw. Darüber hinaus wurden Anforderungen für zukünftige Einsatzbereiche vorgeschlagen.

Die Lösungen von DetNetWiFiEdge können im fortiss IIoT Lab besichtigt werden. Zudem stehen die vorgeschlagenen Mechanismen über das innovative Netzwerksimulations-Framework v3 DetNetWiFi zur Verfügung.

Lösungsansatz

fortiss Success Stories Lösung

Nutzenversprechen

fortiss Success Stories Nutzen

Die Forschung von fortiss im Bereich deterministischer drahtloser Lösungen trägt maßgeblich dazu bei, die Integration von drahtlosen Lösungen in kritischen Umgebungen in der Fertigungsbranche robuster zu gestalten.

Die entwickelte Software ist Open Source und steht frei zur Verfügung, um weitere Verbesserungen voranzutreiben.

Die beiden ersten Phasen dieses Projekts mit den Namen TSNWiFi und DetNetWiFi wurden von der Huawei Technologies Düsseldorf GmbH unterstützt. Die letzte Phase des Projekts DetNetWiFiEdge wurde ausschließlich von fortiss entwickelt.

Praxispartner

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Ihr Kontakt

Prof. Dr. Rute Sofia

sofia@fortiss.org

 

 

 

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