Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Institutsteil Industrielle Automation

Industrielle Kommunikation & IoT

Industrielle Kommunikation & IoT

Das Internet der Dinge (IoT) durchdringt immer mehr Anwendungsbereiche. Für Maschinen und Anlagen ist eine besonders zuverlässige und gleichzeitig flexible Vernetzung notwendig. Für dieses Industrial Internet of Things (IoT) entwickeln die Experten des Fraunhofer IOSB-INA gemeinsam mit Industrieunternehmen auf Basis aktuellster internationaler wissenschaftlicher Erkenntnisse und Standards einfach nutzbare, anforderungsgerechte und innovative Kommunikationslösungen. 

Unser Leistungsangebot für Hersteller von Automatisierungstechnik 

für Steuerungs- und Kommunikationstechnik 


Kernnutzen:

  • Implementierung fortschrittlicher Technologie in zukunftsgerichteter Automatisierungstechnik
  • Leistungssteigerung und Optimierung von eingebetteten Systemen
  • Leistungstests

Maßnahmen:

  • Beratungen zu Kommunikationslösungen und Schnittstellenimplementierungen 
  • Architekturentwurf und Spezifikation von Kommunikationssystemen und Schnittstellen
  • Implementierung in eingebettete Systeme (Hardware-, FPGA- und Softwareentwicklung)
  • Realisierung und Erweiterung von Netzwerkmanagementsystemen (Konfiguration, Diagnose)
  • Test von Kommunikationssystemen (Echtzeitleistungskriterien, Robustheit, Interoperabilität, Standardkonformität)
  • Seminare: IoT-Basis, LoRa, PROFINET over TSN

 

Unser Leistungsangebot für die Produktionstechnik von Unternehmen

für Maschinen- und Anlagenbau und laufende Produktion


Kernnutzen:

  • Steigerung der Produktionseffizienz durch intelligente Vernetzung

Wertvolle Informationen zu Verschleiß, Fehlerursachen und Optimierungspotentialen von Maschinen und Anlagen sind in Prozessdaten enthalten. Diese Informationen werden heute für die Echtzeitsteuerung genutzt. Es besteht häufig keine Möglichkeit diese Daten in der notwendigen Qualität (Abtastraten, Mengen) zu speichern (historische Daten) oder mit Algorithmen zu analysieren. Für dieses neue Level der Prozessdatennutzung entwickeln wir für Bestandsanlagen sowie für neue Maschinen maßgeschneiderte IoT-Lösungen.

Maßnahmen:

  • Analyse von Bestandsmaschinen: Steuerungssystem und Kommunikationsarchitektur
  • Beratung und Entwurf von IoT-basierten Lösungsarchitekturen z. B. unter Nutzung von OPC UA, Gateways, 4G, 5G, MQTT
  • Schulung Ihrer Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter zu neuen Technologien 

Fraunhofer IOSB-INA bietet mit seinen Fachgebieten Intelligente Sensorsysteme, Big Data Plattformen, Cybersecurity und Maschinellem Lernen zu diesem Leistungsanbot passende Technologiebausteine:

  • mobiles Retrofit-Testkit für frühzeitige Messkampagnen und den Einstieg in die datengetriebene Maschinenoptimierung für Unternehmen
  • sichere IoT- und Big Data-Plattformen und Betriebssysteme für die dauerhafte Einführung von datengestütztem Maschinen- und Anlagenbetrieb
  • angepasste Analysealgorithmen für Maschinen und Anlagen


IoT-Lösungen für Kommunen

  • IoT-Geschäftsmodellentwicklung
  • IoT-Architektur für kommunale Kommunikationsnetzwerke
  • Umsetzung von IoT-Pilotprojekten

 

Know-how

  • Echtzeit-Ethernet, Middleware, Ethernet TSN, PROFINET, OPC UA, IEC/IEEE 60802 TSN-IA, IETF DetNet, IP-Routing, ASi-5
  • Kommunikationsschnittstellen LoRaWAN und 5G
  • Softwareentwicklung und FPGA-Entwicklung für ressourcenbeschränkte Systeme: embedded Betriebssysteme, Small Scale Stacks, Robustheit und Echtzeitfähigkeit
  • Systemmanagement großer IoT-Netze unter Einsatz von SDN-Architekturen

 

Ausstattung

  • Systemumgebungen (Geräte, Engineering): Ethernet TSN, OPC UA, SDN, PROFINET, ASi-5, PTP, LoRaWAN
  • TSN-Diagnosewerkzeug TSN-Testbox 3.0
  • FPGA-Tool Chain (ALTERA, XILINX)
  • Netzwerkanalysatoren und -Generatoren Anritsu MD1230
  • IEEE Std 802.1AS-Testsystem Calnex Paragon-X
  • PROFINET-Zertifizierungstestumgebung V2.4 (RT, IRT, TSN)
  • Ethernet TSN-Monitor- und Diagnosesystem (Eigenentwicklung)
  • Ethernet TSN-Simulationsarbeitsplätze OMNET++
  • LoRaWAN-Feldstärkemessgerät
  • 5G-Campusnetzwerk in der SmartFactoryOWL und 5G-Lizenz von 3700 - 3800 MHz

 

 

IIoT-Testbed

Ethernet TSN, 5G, SPE

Projekte und Forschungsthemen

Referenzen

Hier ein Auszug aus unseren Referenzen.