Im Projekt SEKOM werden neue Funktionen und Verfahren für lokale, funkbasierte Kommunikationsnetze in der Industrie entwickelt und anhand zweier Demonstratoren für die Bereiche Smart Factory bzw. Smart Shopping evaluiert. Eine zentrale Innovation bilden neue vorausschauende und selbstlernende Methoden zur Optimierung des Kommunikationsnetzes durch proaktive Ressourcenzuordnung und proaktive Datenbevorratung.
Motivation
Wirtschaftszweige wie Industrie und Handel erfahren durch die vierte industrielle Revolution einen starken Wandel. Drahtlose Vernetzung ist eine Grundvoraussetzung geworden, um in Fabriken und Verkaufsorten eine moderne Kommunikationsinfrastruktur zu erschaffen. Eine Vielzahl mobiler Geräte und Sensoren wird auf engem Raum miteinander kommunizieren. Dabei werden sensible Daten oft unter zeitkritischen Anforderungen ausgetauscht. Die Kommunikation im Netz muss ausfall- und abhörsicher organisiert sein. Existierende Funknetzlösungen können alle diese Anforderungen nicht erfüllen.
Ziele und Vorgehen
Im Projekt SEKOM werden neue Funktionen und Verfahren für lokale, funkbasierte Kommunikationsnetze in der Industrie entwickelt und anhand zweier Demonstratoren für die Bereiche Smart Factory bzw. Smart Shopping evaluiert. U.a. werden Mechanismen zur Unterstützung von zeitkritischen Anwendungen in dichten Netzen erforscht. Dabei steuern Zugangsknoten den Funknetzverkehr und fungieren als verteilte kooperative Puffersysteme, die Daten im Netz verarbeiten, kodieren und lokal bevorraten. Durch eine solche In-Netz-Datenverarbeitung können das zu übertragende Datenvolumen und vor allem die damit einhergehende Übertragungsverzögerung verringert werden. Zur Abwehr von Lauschangriffen werden die relevanten Anwendungsdaten so auf verschiedene Zugangsknoten aufgeteilt, dass Angreifer keine sensitiven Daten ausspähen oder rekonstruieren können, auch wenn sie Zugang zu einzelnen Knoten erlangen. Zusätzlich werden Verfahren erforscht, um die Übertragungswege im Netzwerk zu optimieren und die Verweildauer der benötigten Daten auf den Knoten zu minimieren.
Innovation und Perspektiven
Eine zentrale Innovation bilden neue vorausschauende und selbstlernende Methoden zur Optimierung des Kommunikationsnetzes durch proaktive Ressourcenzuordnung und Datenbevorratung. Grundlage hierfür ist die Antizipation der Bewegung eines Endgeräts in der Fabrik durch das Netzwerk und das Bereithalten der benötigten Daten und Ressourcen an der richtigen Stelle. Dabei bleiben Vertraulichkeit und Authentizität der empfangenen bzw. gespeicherten Informationen gewahrt. Durch die im Projekt erforschten flexiblen und skalierbaren Kommunikationslösungen, die charakteristische Eigenschaften heterogener, industrieller Kommunikationsnetze und industrieller Anwendungen selbstständig lernen, werden intelligente Werksprozesse sowie Anwendungen vom Smart Shop über die Smart Shopping Mall bis hin zur Smart City möglich.