Verbundprojekt: 3D-Ortung zur Unterstützung drahtloser Industriekommunikation; Teilvorhaben: Konzipierung und Realisierung eines Markt-kompatiblen Hard- und Softwaresystems

Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung neuer Verfahren und Algorithmen zur präzisen Ortung im industriellen Umfeld. Der Fokus der Arbeiten liegt auf der 3 dimensionalen (3D) Ortung von Funkknoten und mobilen Endgeräten in einer Fabrikhalle. Die Funkknoten können sich auch bewegen (z.B. wenn Funkknoten mobile Endgeräte sind). In diesem Fall beinhaltet die 3D-Ortung auch Tracking von Funkknoten. Eine präzise 3D-Ortung kann vielfältig im Kontext der Industrie 4.0. genutzt werden. Speziell wird sie oft benötigt, um Anwendungen in den folgenden Bereichen zu ermöglichen: Effiziente Steuerung von Prozessen, Beschleunigtes Auffinden von Objekten, Reduzierung von Fehlprozessierung, Flexible Automatisierung sowie Automatisierung von Prozessschritten. Als Folge sind Kosteneinsparrungen, Ressourcenersparnis und Effizienzsteigerung zu erwarten. Es wird im Projekt von einer existierenden Kommunikationstechnologie ausgegangen, die um die Fähigkeit zur 3D-Lokalisierung erweitert werden soll. Eine Möglichkeit besteht in den folgenden Annahmen: Frequenzband: 869.40-869.65 MHz, Bandbreite: max. 250 kHz, Übertragungsverfahren: LoRa/FSK. Das Netz soll in der Lage sein, in einen 3D-Lokalisierungsmodus umzuschalten. In diesem Modus wird das Netz von Referenzknoten mit bekannter Position die Aufgabe haben, die restlichen Funkknoten mit unbekannter Position zu lokalisieren und die Position bei mobilen Endgeräten zu verfolgen. Es wird im Projekt außerdem angenommen, dass die Referenzknoten mit einem Aggregationsknoten verbunden sind. Der Aggregationsknoten verfügt über eine relativ große Rechenleistung. Die übergeordneten Projektziele lassen sich somit wie folgt zusammenfassen: Präzise 3D-Ortung von mobilen Geräten (Funkknoten) in funktechnisch unterschiedlich schwer zugänglichen Räumen (Fabrikhallen, Keller, Räume ohne Fenster) und Übergabe der Daten an ein Leitsystem über einen Aggregationsknoten.