Synchronisation von smarten Sensor-Aktor-Netzwerken für intelligente und effiziente Wasserversorgungssysteme - Wissenschaftleraustausch

Sowohl bei der Frischwasserversorgung als auch im Abwassermanagement sowie bei der Wasseraufbereitung werden immer mehr smarte Sensoren zur Messung des Wasserstands oder der Wasserqualität und Aktoren, z.B. Pumpen oder Ventile, eingesetzt. Diese werden als Operational Technology (OT) seit geraumer Zeit im Sinne des Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) auch zunehmend mit der Informationstechnik (IT) vernetzt Dabei bezieht sich die Vernetzung sowohl auf den lokalen Austausch räumlich und organisatorisch benachbarter Systeme für lokale Regelungssysteme als auch auf die Kommunikation mit räumlich entfernten Leitstellen verbunden, in denen die Wasserversorgungs- und aufbereitungssysteme beobachtet und gesteuert werden. Zur Verbesserung dieser Situation werden in dem beantragten Projekt die Einsatzmöglichkeiten lokaler Netzwerktechnologien, wie z.B. Wireless LAN (IEEE802.11 ) evaluiert und so weiter entwickelt und optimiert, dass diese sowohl für die Durchführung zeitlich synchronisierter Aktivitäten räumlich benachbarter Systeme als auch für die übergreifende Bedienung und Verwaltung von räumlich verteilten Sensor- und Aktorsystemen eingesetzt werden können. Insbesondere werden die verschiedenen Elemente eines Kommunikationssystems konzipiert und bereitgestellt, die auf dem zukunftsweisenden Ansatz des Time Sensitive Networking (TSN) basieren, der bislang jedoch nur für drahtgebundene Ethernet-Netzwerke existiert. Hierzu wird TSN auf Wireless TSN (WTSN) erweitert, um auch die letzte (drahtlose) Meile zwischen Access Point (AP) und Geräte (Mobile Terminal, MT) durchgängig anzubinden. Neben der Bereitstellung der Hardware werden hierfür vor allem die notwendigen Protokollstapel konzipiert, implementiert und evaluiert.