Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS
Drahtlose UWIN-Technologie stellt in ersten Anwendungstests Qualitäten als Kabelersatz unter Beweis
UWIN (»Ultra reliable Wireless Industrial Network«) ist eine Echtzeit-Funktechnologie für die industrielle Kommunikation in anspruchsvollen Umgebungen und Einsatzszenarien. Durch die im Systemkonzept verankerten deterministischen Zykluszeiten ist UWIN deutlich verlässlicher als WiFi und schlägt mit Reaktionszeiten von weniger als 0,5 Millisekunden selbst aktuelle Geschwindigkeitsrekorde von 5G. Dabei ist die Technologie besonders robust: Wird der genutzte Funkkanal gerade von anderen Systemen belegt, wechselt UWIN nahtlos und verzögerungsfrei auf den nächsten freien Kanal.
Diese Eigenschaften machen UWIN zum perfekten Kabelersatz in der Fabrik, wo derzeit noch mit Drehdurchführungen, Schleifkontakten und Schleppketten gegen die eingeschränkte Bewegungsfreiheit von Anlagenteilen gekämpft wird. Bestehende Produktionsanlagen können nach dem einfachen Prinzip »Plug & Manufacture« mit UWIN erweitert werden. Diesen Vorteil spielt die Technologie voll aus, wenn es um die drahtlose Ansteuerung einzelner Maschinen oder beweglicher Maschinenteile geht.
Um die Tauglichkeit von UWIN als Kabelersatz unter Beweis zu stellen, haben wir im Rahmen des durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekts »Industrial Communication for Factories – IC4F« beispielsweise die drahtlose Ansteuerung einer CNC-Maschinenanlage getestet. Darüber hinaus testen wir gegenwärtig auch völlig neue Anwendungen. Am Forschungszentrum IoT-COMMs des Fraunhofer Cluster of Excellence Cognitive Internet Technologies CCIT wurde etwa das Projekt »Smart-Tool.connect« gestartet. Hier wird UWIN direkt in den Werkzeughalter einer Maschine integriert, um aus dem rotierenden Werkzeug heraus Sensorinformationen über Vibration, Temperatur, Rundlauf und Drehzahl zu senden und so den Werkzeugverschleiß zu minimieren.
Um künftige Projekte mit Industriepartnern schnell und anwendungsorientiert umsetzen zu können, arbeiten wir derzeit an einem Evaluation Kit für UWIN (»EWIN«). Es besteht aus einer Basisstation und drei Field Devices. Die zu nutzenden Kanäle und Zykluszeiten können über eine entsprechende Benutzeroberfläche frei definiert werden, um zu prüfen, welche Anforderungen hinsichtlich Fehlerrate, Latenz und Reichweite UWIN in einer bestimmten Umgebung erfüllt.