FSWI steht für „Fail Safe Wireless Interface“ und beschreibt die Entwicklung einer neuartigen funkbasierten Datenschnittstelle für die industrielle Automatisierung. Ziel des Projekts ist es, eine drahtlose Kommunikationslösung zu entwickeln, die den höchsten Anforderungen an Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und kurze Zykluszeiten gerecht wird und damit auch für sicherheitskritische Anwendungen geeignet ist.
Durch die Entwicklung des FSWI soll eine Alternative zu heutigen leitungsgebundenen Kommunikationssystemen geschaffen werden. Die Lösung basiert auf kosteneffizienten Funktechnologien unter Nutzung lizenzfreier Frequenzbereiche und verfügbarer Funkmodule. Dadurch wird der Weg für den zukünftigen Einsatz leistungsfähiger Funkkommunikation in anspruchsvollen industriellen Anwendungen geebnet.
Das Projekt wird von der Technischen Hochschule Ulm (THU) am Institut für Kommunikationstechnik, durch Prof. Dr. Roland Münzner und wissenschaftlichen Mitarbeitern gemeinsam mit den beteiligten Projektpartnern durchgeführt. Die THU bringt dabei ihre Expertise in den Bereichen Funkkommunikation, Systemanalyse und Protokollentwicklung ein.
Sichere Funkkommunikation für die Automatisierung der Zukunft
In der industriellen Automatisierung werden zunehmend flexible und drahtlose Kommunikationslösungen benötigt. Gleichzeitig stellen sicherheitskritische Anwendungen besonders hohe Anforderungen an die Verfügbarkeit und Reaktionsgeschwindigkeit der Datenübertragung. Bislang können diese Anforderungen häufig nur durch kabelgebundene Systeme erfüllt werden.
Das FSWI verfolgt den Ansatz, Funkkommunikation so weiterzuentwickeln, dass sie als sogenannter „Black Channel“ in Sicherheitssteuerungen eingesetzt werden kann. Dabei steht nicht die Funkverbindung selbst im Mittelpunkt der Sicherheitsfunktion, sondern die zuverlässige und überprüfbare Übertragung sicherheitsrelevanter Informationen.
Forschungsschwerpunkte
Ein wesentlicher Bestandteil des Projekts ist die wissenschaftliche Untersuchung geeigneter Funktechnologien und Kommunikationsverfahren. Hierzu analysiert die THU verschiedene Funkstandards sowie die Eigenschaften des Funkkanals, um die optimale technische Grundlage für das FSWI zu bestimmen.
Darauf aufbauend wird gemeinsam mit den Projektpartnern die Systemarchitektur entwickelt. Zur Bewertung und Optimierung des Systems entsteht eine umfassende Simulationsumgebung, mit der das Verhalten des FSWI unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen detailliert untersucht werden kann. Dadurch lassen sich Leistungsfähigkeit, Zuverlässigkeit und mögliche Grenzen des Systems frühzeitig bewerten.
Von der Simulation zur praktischen Anwendung
Neben theoretischen Untersuchungen und Simulationen wird das FSWI durch Messungen und praxisnahe Feldtests evaluiert. Die Kombination aus Simulation, Protokollanalyse und realen Tests ermöglicht eine umfassende Bewertung der entwickelten Funklösung und schafft die Grundlage für einen zuverlässigen Einsatz in industriellen Automatisierungssystemen.
Beitrag der Technischen Hochschule Ulm
Die Technische Hochschule Ulm übernimmt zentrale Aufgaben bei der Auswahl geeigneter Technologien, der Entwicklung der Systemarchitektur sowie der wissenschaftlichen Absicherung des Gesamtsystems. Durch die Verbindung von Funkkanalanalyse, Simulation und detaillierter Protokoll- und Standardanalyse leistet die THU einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung einer sicheren und leistungsfähigen Funkkommunikation für zukünftige Automatisierungsanwendungen.
