SESAM

Sichere, softwarebasierte Zugangsnetze für die intelligente Fabrik von morgen

Im Forschungsprojekt SESAM geht es um die Entwicklung eines Konzepts für die zuverlässige, latenzarme und sichere drahtlose Kommunikation zwischen mobilen Robotern in der Fabrik. Dazu werden die Vorteile optischer und funkbasierter drahtloser Lösungen mit denen drahtgebundener in einem System vereint.

Motivation

Immer mehr Waren lassen sich heutzutage über das Internet individuell gestalten: Wir erhalten „personalisierte Produkte“. Durch die höhere Produktevielfalt reduziert sich jedoch die individuelle Stückzahl. In der intelligenten „Fabrik von morgen“ werden Kundenwünsche in Produktionsabläufe (Programme) übersetzt. Diese Programme werden an mobile Roboter geschickt, die das Produkt dann herstellen. Die mobilen Roboter sind auf eine drahtlose Vernetzung angewiesen, um entsprechend flexibel zu sein. Dazu müssen die Roboter über viele verteilte drahtlose Zugangspunkte in der Fertigungshalle kommunizieren. Zudem gilt es, die Störungen zwischen den Funkknoten, die durch den Betrieb auf engstem Raum entstehen, zu koordinieren. So wird das Funkspektrum effizient genutzt.

Ziele und Vorgehen

Im Projekt SESAM wird für die intelligente Fabrik der Zukunft ein ganzheitliches Konzept für die zuverlässige, latenzarme und sichere, drahtlose Kommunikation zwischen mobilen Robotern entwickelt. Dabei werden parallel sowohl optische als auch funkbasierte drahtlose Lösungen zur Erweiterung der drahtgebundenen Industrienetze genutzt, um die Vorteile beider Welten in einem drahtlosen Kommunikationssystem zu vereinen: Funksysteme bieten hier eine bessere Abdeckung, während optische drahtlose Systeme mit höheren Datenraten und in punkto Sicherheit aufwarten können.

Die optische drahtlose Kommunikation erfolgt über sichtbares Licht (z. B. Büro- und Hallenbeleuchtung). Der Ansatz eines softwaredefinierten Netzes ermöglicht einen sicheren, mobilen Funkzugang, um mobile Roboter latenzarm und auf dem kürzesten Weg mit der Cloud zu verbinden. Die netzseitige Verschlüsselung erfolgt bereits in der Cloud und nicht erst nach den drahtlosen Zugangspunkten. Die Kommunikationsarchitektur soll eine latenzarme Übergabe von mobilen Funkteilnehmern zwischen den Funkzugangsknoten erlauben. Dazu wird der Datenstrom zwischen den drahtlosen optischen und funkbasierten Zellen kooperativ und vorausschauend ohne Datenverlust umgeschaltet.

Innovationen und Perspektiven

Mithilfe softwarebasierter Netze wird in SESAM eine latenzarme Mobilitätsfunktion mit einem neuartigen Sicherheitskonzept verknüpft. Neben einer latenzarmen, hochzuverlässigen Funklösung wird Licht als drahtloses Kommunikationsmedium eingesetzt, weil es in der Werkshalle gegenüber Angriffen, die von außerhalb der Werksmauern kommen, nahezu unangreifbar ist.