Industrielle Automation 1/2018

Ein Unternehmen macht

Ein Unternehmen macht die Branche fit für 5G Funkbasierte Kommunikation wird in zukünftigen Anwendungen des industriellen Internet of Things (IIoT) eine wesentliche Rolle spielen. Die verfügbaren Technologien werden jedoch hinsichtlich Zuverlässigkeit und Sicherheit nach wie vor kritisch betrachtet. Und 5G, die nächste Mobilfunknetz-Genreration verspricht zwar hochverfügbare Echtzeit Funkperformance, wird sie aber nicht vor 2022 liefern können. Gefordert sind also Lösungen, die hier schon heute Überzeugungsarbeit leisten. R3 Communications hat solch ein System entwickelt und setzt mit EchoRing neue Maßstäbe in der Funktechnik. Das EchoRing-Modul der Firma Schleicher kann einfach in bereits bestehende Anlagen integriert werden. Es spannt selbstständig einen EchoRing mit anderen verfügbaren Modulen auf. Für die darüber liegenden Kommunikations- und Sicherheitsprotokollschichten wie ProfiNet /ProfiSafe wird die Nutzung von EchoRing transparent sein und dem Nutzer eine hohe Flexibilität bieten. EchoRing wird im Kontext von 5G Industrielles Internet im Projekt Sesam und im Projekt fast robotics vom BMBF gefördert. https://www.ip45g.de/projekte/sesam/ https://de.fast-zwanzig20.de/industrie/fast-robotics/ Die Geschäftsführer Florian Bonanati (li.) und Dr. Mathias Bohge (re.) mit R3’s EchoRing Evaluation Kit, mit dem die EchoRing-Technologie komfortabel getestet werden kann Das Unternehmen R3 – Reliable Realtime Radio Communications GmbH (R3) mit Sitz in Berlin wurde im Juli 2015 als Spin-off zweier führender europäischer Universitäten gegründet. Im Fokus der Aktivitäten stehen Forschung, Entwicklung, Produktion und Vertrieb hochzuverlässiger Echtzeit-Funkkommunikationssysteme, die in Industrie-4.0- und industriellen Internet-of-Things-Anwendungen zum Einsatz kommen sollen. Ziel dabei ist ein Verfahren zu entwickeln, das die Schwächen vieler auf dem Markt verfügbaren Funkkommunikationssysteme mit unzureichender Übertragungszuverlässigkeit und langen Verzögerungen, nicht aufweist. Und das haben die Teams rund um R3 Gründer Prof. James Gross (KTH Stockholm, Schweden) mit dem sogenannten EchoRing erreicht, dessen technische Leistungsfähigkeit die hohen Anforderungen von IIoT/ Industrie 4.0 in Bezug auf Echtzeit (um 1 ms) und Verfügbarkeit (bis zu 99,999999 %) erreicht. Bereits seit 2009 wird analysiert, simuliert und prototypisiert. Im Jahr 2017 gelang zum ersten Mal die Portierung auf kostengünstige Standard-Hardware. Konkret wurde EchoRing auf einem WLAN Chip integriert, was diesem Chip zu einem hochzuverlässigen deterministischen Verhalten verhilft. Seit letztem Jahr kooperiert R3 in diesem Bereich mit Texas Instruments (TI). Derzeit wird das System mit R3’s Schlüsselkunden getestet und weiterentwickelt. So arbeitet z. B. Schleicher Elektronik an einem EchoRing-Modul, das sich für Anwendungen der funktionalen Sicherheit sowie in fahrerlosen Transportsystemen besonders gut eignet. Der EchoRing-Ansatz basiert auf einem logischen Token-Ring- Verfahren. Hierbei wird der Token auch als Austauschplattform für Kanal zustände genutzt. Da er jeden Kommunikationsknoten des Netzwerks durchläuft, werden die Kanalzustände aller Übertragungsstrecken des Systems verteilt. Anhand der dadurch vorhandenen vollständigen Kanalkenntnis kann für jede Übertragung ein perfekter Knoten („Buddy“) für eine ggf. notwendige Wiederholung bestimmt werden. Diese auf räumliche Diversität basierende Technik wird als „massive Kooperation“ bezeichnet. Die Implementierung des rein Software-basierten Ansatzes ist auf bereits existierender Hardware möglich. Zielgruppe der EchoRing-Technologie sind Integratoren, die hochkomplexe Produkte mit hohen Maschinezu-Maschine (M2M) Kommunikationsanforderungen herstellen. Neben Unternehmen der industriellen Automatisierung kommen R3‘s Kunden u. a. aus der Automobilindustrie sowie der Luft- und Raumfahrt. Der Nutzen des Systems liegt vorranging in der Flexibilisierung von Fertigungssystemen sowie in der Erschließung neuer Anwendungsszenarien (z. B. Edge-Cloud gesteuerte Roboter). Diese Use Cases sind unter Verwendung von Standard Funktechnik undenkbar. Wenn beispielsweise bei WLAN etwa jedes 1 000. Paket verloren geht, verliert EchoRing unter gleichen Bedingungen nur jedes 100 000 000 Paket und garantiert damit höchste Zuverlässigkeit. www.echoring.com 50 INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2018

VORSCHAU IM NÄCHSTEN HEFT: 2/2018 ERSCHEINUNGSTERMIN: 13. 04. 2018 • ANZEIGENSCHLUSS: 27. 03. 2018 01 03 02 04 01 Drucksensoren kontrollieren den Füllstand von Chemiefässern und garantieren einen sicheren Transport der Tanks 02 Webbasierte Fernwartungslösung steigert die Anlagenverfügbarkeit und -produktivität 03 Feldbussystem öffnet die Tür zur Dezentralisierung und Digitalisierung in die Cloud via OPC UA Der direkte Weg Internet: www.industrielle-automation.net E-Paper: www.engineering-news.net Redaktion: Redaktion@industrielle-automation.net AUTOMATION TECHNOLOGIES: www.en.engineering-news.net 04 Hannover Messe: Erleben Sie die neuesten Trends, Lösungen und Technologien auf der Weltleitmesse der Industrie (Änderungen aus aktuellem Anlass vorbehalten) INDUSTRIELLE AUTOMATION 1/2018 51