REBAKO: Reglerbasiertes Koexistenzmanagement verschiedenartiger Funkkommunikationssysteme

Drahtlose Kommunikationssysteme, wie WLAN, Bluetooth oder 5G, gewinnen im Produktionssystemen zunehmend an Bedeutung, da sie eine einfache Inbetriebnahme, Bedienung und Wartung ermöglichen, wodurch letztlich die Produktionskosten gesenkt werden können. Die Anforderungen an die drahtlosen Kommunikationssysteme sind in Produktionsanlagen jedoch besonders hoch, insbesondere müssen sie hochverfügbar, deterministisch und schnell sein. Eine der größten Herausforderungen ist der parallele Betrieb von Funkkommunikationsanwendungen in lizenzfreien Frequenzbereichen, die technologieneutral vergeben werden. Bei einer üblichen Produktionsanlage ist mit verschiedenartigen Funkanwendungen zu rechnen, die Kommunikationsbedarfe mit unterschiedlichen Anforderungsprofilen bzw. unterschiedlichen Prioritäten haben. Unkoordiniert können diese Anforderungen nicht adäquat erfüllt werden.

Ziel des Projekts ist es daher, einen reglerbasierten Ansatz für ein automatisches Koexistenzmanagement zu realisieren, um unvorhersehbare Änderungen der Kommunikationsanforderungen während der Betriebsphase zu beherrschen und unter diesen Bedingungen den störungsfreien Betrieb aller Systeme aufrechtzuerhalten. Der Lösungsansatz basiert auf der Identifikation und Klassifikation von verschiedenen Funksystemen und Störern, die einem zentralen Regler als Istwert des Funkkanals zur Verfügung gestellt wird. Der Regler führt damit einen stetigen Istwert- zu Sollwertvergleich durch und weist den drahtlosen Systemen automatisch die erforderlichen Kommunikationsressourcen zu. Zur Validierung der erarbeiteten Konzepte soll eine Referenzimplementierung entstehen, die als Basis für die zur weiteren Verwertung und anschließende industrielle Nutzung dient.