Radioverbindingen zoals WLAN en Bluetooth zijn in de industrie inmiddels aardig geaccepteerd. Maar vaak storen systemen elkaar bij het zenden. De Fraunhofer-Einrichtung für Systeme der Kommunikationstechnik (ESK) ontwikkelde software, Awair (een woordspeling op het Engelse ‘aware’ ofwel bewust), die niet alleen de vrije frequenties opzoekt maar hierover ook een voorspelling geeft.
Draadloze communicatietechnologieën zijn niet meer weg te denken in de industrie. De logistieke sector gebruikt WLAN en Bluetooth onder meer voor identificatie en lokalisering van goederen en om vorkheftrucks en verticale magazijnen aan te sturen. In productieomgevingen worden diverse radiografische technieken gebruikt om procesdata en I/O tussen werkvloer en besturingslaag uit te wisselen. Daarbij moeten de radiosystemen een frequentieband delen.
3D grafiek
Om er voor te zorgen dat alles zonder problemen verloopt, bewaken routeplanners de radiosystemen en potentiële stoorzenders, zodat een storing in de radioverbinding de productie niet kan lamleggen. Onderzoekers van Fraunhofer ESK hebben met Awair software ontwikkeld, waarmee de routeplanner vrije radiofrequenties niet alleen kan opzoeken maar ook kan voorspellen.
Awair slaat de beschikbare radio kanalen digitaal op en toont de bezetting in een 3D grafiek. Net als op een landkaart vormen grafieken bergen en dalen. Als de grafiek uitslaat, is de frequentie bezet. Blijft deze onveranderd, dan is de frequentie vrij. Met behulp van een tijdreeks van de verkregen data kan bovendien worden voorspeld, welke kanalen wanneer en hoe lang zullen worden gebruikt.
In de toekomst zal Awair gaan functioneren met neurale netwerken. Deze analyseren de data en kunnen op deze manier tot op de seconde nauwkeurig voorspellen welke frequenties vrij zijn.
Gebruik
Bedrijven zouden Awair kunnen gebruiken om aan de steeds strengere industrie normen te kunnen voldoen. Onlangs heeft het Europese instituut voor telecommunicatienormen ETSI een verandering van de normen voor de bezetting van radio kanalen gepubliceerd. Dit verscherpt de eisen die worden gesteld aan het co-existentiemanagement. Hieronder vallen vooral de systemen van de automatisering, die real time met elkaar communiceren.
Omdat andere licentievrije radiofrequenties kunnen worden bewaakt, hebben de onderzoekers gekozen voor op flexibele software gebaseerde technologieën zoals Software Defined Radio (SDR) en neurale netwerken en deze aangepast aan de eisen van de industrie.
In tegenstelling tot eenvoudige radiochips, waarbij de radiosignalen door de hardware worden geïnterpreteerd, gebruiken SDR-systemen daarvoor software. Daardoor is SDR flexibeler. Door een simpele aanpassing van de software kan hetzelfde radiosysteem andere frequentiebanden gebruiken.
Vrije frequenties
Radiofrequenties zijn wereldwijd verdeeld over bandbreedtes met en zonder licentie. In Duitsland is daarvoor de Bundesnetzagentur verantwoordelijk, in Nederland Agentschap Telecom, wereldwijd de International Telecommunication Union (ITU).
Industriële ondernemingen in Europa gebruiken uit oogpunt van kosten vooral de op grote schaal gebruikte ISM-bandbreedtes (868 MHz, 2,4 GHz en 5 GHz) zonder licenties. Concurrentie komt hierbij niet alleen uit de industrie, maar ook vanuit privé huishoudens (WiFi). Knelpunten en over bezetting van de bandbreedte komen daarom dagelijks voor.
