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LIT-Projekt: Sichere Funkkommunikation für die Industrie

(2.10.2017) Bei der weiteren Modernisierung und Digitalisierung von Produktionsprozessen wird die Funkkommunikation mit und vor https://redshift.autodesk.de/industrielles-internet-internet-der-dinge/ allem zwischen Maschinen eine entscheidende Rolle spielen. Dort wo sie derzeit bereits angewendet wird, gibt es ein Problem: Es  gibt noch keinen allgemeinen Mobilfunkstandard wie für Mobiltelefone, was Herausforderungen unter anderem bezüglich Datensicherheit aufwirft. Dr. Bernhard Etzlinger und Univ.-Prof. Dr. Andreas Springer entwickeln Methoden, die eine genauere Lokalisierung der kommunizierenden Maschinen, eine höhere Datensicherheit und zudem Echtzeitfähigkeit ermöglichen sollen.

5G – die fünfte Generation bei Mobilfunkstandards – ist derzeit in Entwicklung und wird im Zusammenhang mit Industrie 4.0 eine herausragende Rolle spielen: Stellen Sie sich eine Produktionshalle mit unterschiedlichsten Maschinen vor, dazu Stapler, die sich mit verschiedenen Ladegütern in der Halle bewegen. Kommunikation zwischen den Maschinen – um zB auf Verzögerungen, Fehler oder geänderte Abläufe direkt reagieren zu können - soll die Produktionsprozesse möglichst effizient gestalten. Gleichzeitig muss diese Kommunikation möglichst „sicher“ sein – kein Unbefugter soll Zugriff auf die über Funk kommunizierten Daten erhalten -, die Maschinen müssen möglichst genau lokalisierbar sein – wo befindet sich der Stapler gerade? -, und die Daten müssen ohne Verzögerung übermittelt werden.

Die Mobilfunkbetreiber, die diese lokalen Mobilfunknetzwerke zur Verfügung stellen sollen, brauchen für die Erfüllung dieser Anforderungen Übertragungsmethoden, die im Unterschied zu Handynetzen ohne zentralen Knoten funktionieren, das heißt dezentral beim Anwender. Ein Netzwerk aus Basisstationen sorgt für dieses Kommunikationsnetzwerk und definiert auch, wer mit wem kommunizieren darf.

„Wir planen, innerhalb des LIT-Projekts eine Basisstation für 4G und 5G im Labor aufzubauen, um diese Grundfunktionalität zur Verfügung zu stellen“, sagt Etzlinger.

In einem zweiten Schritt sollen echtzeitfähige Methoden zur Lokalisierung und zur Sicherstellung der Datensicherheit entwickelt werden.

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Dr. Bernhard Etzlinger ist Senior Researcher am Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme, Abteilung Nachrichtentechnik. Nach Etzlinger Bernhard.jpgdem Studium der Mechatronik an der JKU Linz verlagerte er seinen Forschungsschwerpunkt auf Signalverarbeitung und Nachrichtentechnik und arbeitete am Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie in Wachtberg, Deutschland. 2012 kam er zurück ans Institut für Nachrichtentechnik und Hochfrequenzsysteme an die JKU.

Während seines Doktoratsstudiums war Etzlinger Visiting Scholar an der Chalmers University of Technology in Göteborg, der KTH in Stockholm, und der Texas A&M University in College Station TX, USA.

Etzlinger ist Member der IEEE Signal Processing Society und Reviewer mehrerer IEEE Transactions.

„Ich sehe in der Entwicklung der fünften Mobilfunkgeneration sehr, sehr großes Potenzial, weil sich hier in der Kombination von Synchronisation, Security und Lokalisierung völlig neue Aufgaben stellen, die bisher noch nicht Themen übergreifend bearbeitet wurden“, sagt Etzlinger.