Drahtlose Kommunikation Mit »Prowilan« zur sicheren und robusten Funklösung

Im BMBF-Projekt »Professional Wireless Industrial LAN« – kurz Prowilan – will ein Konsortium aus Industrie und Forschung die nächste Generation von WLAN-Funktechnologie entwickeln, die den Anforderungen moderner Mensch-Maschine-Schnittstellen gerecht wird.

Konkretes Ziel des Projekts ist es, Robustheit, Bandbreite und Latenz der Funklösungen so zu verbessern, dass auch anspruchsvolle oder sicherheitskritische Anwendungen wie Augmented Reality oder funkbasierte Nothaltschaltungen effizient und anwenderfreundlich unterstützt werden können. Mit gängigen Funktechnologien sei es bisher nur eingeschränkt möglich, kooperative Augmented Reality Anwendungen stabil auszuführen. Auch in unzugänglichen Umgebungen, in denen Montage- und Wartungsarbeiten ausgeführt werden sollen, genügen heutige Funktechnologien nicht den gewachsenen Anforderungen – so Projektkoordinator Prof. Hans Schotten, Leiter des Forschungsbereichs Intelligente Netze am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kaiserslautern.

Zu den notwendigen und geplanten Innovationen gehört unter anderem eine Multi-Band-fähige Funkschnittstelle, die gegenüber Interferenzen in einzelnen Bändern unempfindlich und somit immer sofort verfügbar ist. Dadurch sollen sehr schnelle garantierte Antwortzeiten der Anwendungen möglich werden. Dies ist beispielsweise wichtig, um im Falle eines Not-Halts der Maschine eine garantierte Stillsetzzeit zu erreichen. Eine weitere Schlüsselentwicklung von Prowilan ist die Integration eines leistungsfähigen 60-GHz Moduls zur Steigerung der übertragbaren Datenraten. Ebenso soll ein Lokalisierungsverfahren für industrielle Umgebungen integriert werden, sodass mobile Einheiten in der Lage sind, ihren Ort und die Orientierung im Raum zu bestimmen. Für eine hohe Anwenderakzeptanz sei auch das neuartige Plug & Trust Verfahren von zentraler Bedeutung, das eine schnelle und einfache Inbetriebnahme, Umrüstung und Absicherung erlaubt.

Prowilan wird im Rahmen des Forschungsprogramms IKT 2020 durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt 4,6 Millionen Euro gefördert. Das Projekt startete im Februar 2015 und läuft bis Anfang 2018. Neben dem DFKI als Gesamtkoordinator gehören ABB, IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikroelektronik, IMST, NXP Semiconductors Germany, Bosch Rexroth, Robert Bosch und die Technische Universität Dresden dem Konsortium an.

Neben Prowilan fördert das BMBF im Rahmen der "Begleitforschung – Zuverlässige drahtlose Kommunikation in der Industrie (BZKI)" sieben weitere Projekte, darunter etwa das Projekt HiFlecs unter Federführung des Institutes für industrielle Informationstechnik (inIT) der Hochschule OWL in Lemgo. Der Unterschied von Powilan und HiFelecs: Währen ersteres laut Prof. Hans Schotten primär auf den Bereich Human Machine Interfaces wie Datenbrillen oder Augmented Reality Konzepte fokussiert, bei denen die paketorientierte Übertragung hoher Datenmengen im Vordergrund steht, sei Hiflecs mit seinen kurzen Latenzzeiten und der Forderung nach strenger Deterministik eher als Äquivalent zur traditionellen (Feld-)Bustechnik zu sehen.