Projekt
Projektziel
Im Projekt wird ein kognitives UWB-Funksystem für industrielle Anwendungen entwickelt, bei denen hohe Zuverlässigkeit, kurze Latenzzeit und flexible Anpassung an die Umgebung gefordert wird. Koexistenzprobleme werden systembedingt vermieden.
Das angestrebte System muss folgende Leistungsmerkmale aufweisen:
- Kontinuierliche Beobachtung des gesamten erlaubten UWB-Spektrums (3,1 - 10,6 GHz) in Raum, Zeit und Frequenz.
- Eine Prädiktionskomponente in der Managementplane des Systems lernt die Ressourcennutzung und speichert für jeden Teilnehmer eine Reihe möglicher Kanäle.
- UWB-Kommunikationspartner bekommen die für sie günstigsten Kanäle in einer Prioritäts- und Zeitliste per Signalisierungsverfahren mitgeteilt.
Stand der Technik
M-2-M-Kommunikation
- Prozessautomation: Latenzzeiten 10 - 100 ms (drahtgebunden)
- Fabrikautomatisierung: Latenzzeiten 10 - 100 ms (Feldbus)
- Sensor-Aktor-Kommunikation: die Latenzzeiten dürfen nur wenige Mikrosekunden betragen; bislang nur drahtgebundene Lösungen (z.B. IO-Link)
Spectrum Scanning und Sensing für kognitives IR-UWB
- Kohärenter Empfang mit Symboldetektion
- Nichtkohärenter Empfang (Energiedetektion)
- Nichtkohärenter Empfang mit Feature Detection
Maschinelles Lernen
t.b.d.
Signalisierung
t.b.d.
Koexistenz von Primärnutzer und Sekundärnutzer
t.b.d.
Perspektiven
Dieses Projekt entwickelt prototypisch ein kognitives IR-UWB Funksystem, das für industrielle Anwendungen verwertbar ist. Im industriellen Einsatz von IR-UWB existieren bislang keine Erfahrungen, sowohl mit UWB als auch mit kognitivem Radio. Die Potentiale der Kombination beider innovativer Ansätze sind extrem hoch und mögliche Anwendungen können heute nur schwer überschaut werden. Das Konsortium ist aber sicher, dass durch das KUSZ-Projekt die Erkenntnisse zum Bau zuverlässiger drahtloser Systeme für sicherheitskritische Anwendungen deutlich steigern werden.