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FASAN - Flexible Autonome Sensorik in industriellen Anwendungen

Publikationen: Siehe FoDok

Projektbeginn: 01.03.2016
Projektende: 31.01.2019

Entwicklung, Fertigung und Endkontrolle komplexer Systeme (Beispiel: hybride Antriebsstränge in Fahrzeugen) erfordern präzise Sensorik für industrielle Einsatzbedingungen. Heutige Sensoren beruhen meist auf drahtgebundener Energie- und Signalübertragung und benötigen oft aufwendige Verkabelung und Konfiguration. Solche Sensoren und Messsysteme sind daher für flexible, rasch wechselnde Einsätze nur bedingt geeignet. Die Verwendung drahtloser Sensornetzwerke ist daher eine Grundvoraussetzung für künftige intelligente flexible Produktionsverfahren („Industrie 4.0“). Heute verfügbare Lösungen für drahtlose Sensornetzwerke sind jedoch noch kaum in der Lage die erforderlichen hohen Datenraten, geringen Zykluszeiten, niedrigen Latenzzeiten und hohe Ausfallssicherheit unter industriellen Einsatzbedingungen zu garantieren. Projekt FASAN soll hier einen deutlichen Fortschritt erzielen, durch die Entwicklung intelligenter, energieeffizienter drahtloser Sensorik für hochdynamische Signale und komplexe Messaufgaben in flexiblen drahtlosen Sensornetzwerken, geeignet für den Einsatz im industriellen Umfeld.
Aufbauend auf Ergebnisse vorhergehender Forschungsaktivitäten (COMET und FP7, siehe „projektrelevante Bemerkungen und Ergänzungen“) soll Dynamik (Abtastrate), Echtzeit-Fähigkeit, Übertragungssicherheit, Synchronisation der Abtastung der Signale in den Sensorknoten, intelligente Knotenkoordinierung sowie Energieverbrauch so weiter entwickelt und optimiert werden, bis hin zum Prototypenstadium, dass die technische und kommerzielle Eignung auch für herausfordernde, komplexe industrielle Messaufgaben gezeigt werden kann. Ein Demonstrationssystem soll den Betrieb zweier paralleler drahtloser Sensornetzwerke mit insgesamt 150 Sensorknoten und 10 Basisstationen in industrieller Umgebung zeigen. Die Knoten sollen die Sensorsignale mit einer Rate von bis zu 10 Hz abtasten und energieautark, betrieben durch eine Solarzelle, im Dauerbetrieb arbeiten. Die Sensorknoten sollen ihre Funktion und ihre Vernetzung flexibel an die verschiedenen Produktionsschritte anpassen. Eine wichtige Zusatzfunktion solcher Sensornetzwerke ist hier auch die Lokalisierung der Sensoren, um die Zuordnung der Messwerte zu den physikalischen Messsignalen zu automatisieren. Hier soll ein optisches Lokalisierungssystem, dessen Funktionsweise bereits grundsätzlich gezeigt wurde, für den industriellen Einsatz weiterentwickelt und optimiert werden.
In einem weiteren Schritt will FASAN die Möglichkeit funkbasierter ad-hoc Interaktion von Sensoren und Messgeräten untersuchen. Mit flexibler Kooperation, basierend auf Funkkommunikation zwischen Sensoren und Geräten die ihre Funktionalität den anderen „Teilnehmern“ im Umfeld durch zyklische Echtzeitkommunikation zur Verfügung stellen, soll Zusatznutzen für den Anwender, wie z.B. virtuelle Sensoren, geschaffen werden. Dieser Prozess soll automatisiert und ohne Eingriff durch einen Operator erfolgen.

Partner:

https://www.lcm.at

https://www.avl.com/

Dieses Projekt wird von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG gefördert.
Vertragsnummer: 853456

https://www.ffg.at