Thema

Title: Analyse und Klassifikation von Maschinenkommunikation in Bezug auf LTE
Type:
  • Master thesis
  • Study thesis
  • Bachelor thesis
Advisor:
Status: available

Background

Das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen (ISW) beschäftigt sich in mehreren Projekten mit echtzeitfähiger Kommunikation in einer Produktionsanlage. Dabei soll auch die Möglichkeiten von drahtlosen Systemen beleuchtet werden. Vorhandene drahtlose Kommunikationssysteme genügen jedoch nicht den Anforderungen der industriellen Kommunikationstechnik. Deshalb sollen verschiedene Verfahren kombiniert werden. Beispielsweise bietet „Long Term Evolution“ (LTE) Advanced genügend Bandbreite zur Datenübertragung, diese ist jedoch standartmäßig nicht echtzeitfähig im steuerungstechnischen Sinne. Unter Verwendung der genauen Uhren des „Global Positioning Systems“ (GPS) könnte mit einem geeigneten Synchronisierungsverfahren ein Zeitdeterminismus und damit die Echtzeitfähigkeit erreicht werden. Zusätzlich sollen Streamingverfahren bei den variablen Bandbreiten für Robustheit sorgen.

Problem

Innerhalb einer industriellen Fertigungseinrichtung wird eine Vielzahl von Daten übertragen. Dabei haben die übertragenen Daten unterschiedliche Eigenschaften. Es handelt sich beispielsweise um Steuerdaten, Statusinformationen, Diagnosenachrichten etc. Aufgrund dieses unterschiedlichen Charakters gelten auch unterschiedliche Anforderungen an die Übertragung. Hierbei können sehr kurze Periodenzeiten oder hohe Datenvolumen in großen Abständen bei einer zyklischen Kommunikation gefordert werden. Teilweise kann auch einen nicht zyklische Kommunikation erforderlich sein. Ebenfalls sind manche Daten so wichtig, dass sie fehlerfrei übertragen werden müssen, was bei anderen Daten nicht unbedingt der Fall sein muss. Diese unterschiedlichen Anforderungen an die Datenübertragung soll nun ausgenutzt werden um eine drahtlose Kommunikation auf Basis von LTE-Advanced zu ermöglichen. Bei LTE Adv. wird die Übertragungsbandbreite je nach Empfangsqualität dynamisch angepasst. Auf diese Anpassung ist bei Nutzung von LTE zu reagieren.

Task

Im Rahmen dieser Arbeit sollen das Kommunikationsverhalten von Maschinen und Robotern untersucht und analysiert werden. Anschließend soll darauf aufbauend eine Klassifizierung der Daten erfolgen. Für die Untersuchung sind im Vorfeld Bewertungskriterien zu definieren. Dies kann über eine Literaturstudie erfolgen, dabei muss allerdings der Anwendungsfalls der Streaming betrachtet werden. Danach sollen die am Institut vorhanden Maschinen und Anlagen auf ihr Kommunikationsverhalten und Datenaufkommen untersucht werden. Anschließend können die Daten anhand der Untersuchungsergebnisse klassifiziert werden. Dazu sollen auf Basis der vorangegangenen Literaturstudie Kategorien definiert werden.

Prerequisites

  • Interesse an Kommunikationstechnik