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Drahtlose Echtzeitübertragung

Allgemeine Informationen

Projektnummer 6107301
Projekttitel laut Förderbescheid Entwicklung eines universellen Systems zur drahtlose Echtzeitübertragung von Sensormesswerten in einem Wireless-Netzwerk
Akronym Drahtlose Echtzeitübertragung
Projektlaufzeit 01.02.2009 - 30.06.2011
Forschungsschwerpunkt Energie und Umwelt
Zuordnung
Kompetenzfeld Energie und Umwelt
Themengebiet Angewandte Elektronik
Grundeinheit Institut für Prozesstechnik, Prozessautomatisierung und Messtechnik

Inhaltliche Projektbeschreibung

Im Rahmen dieses Projektes wurde die Hard- und die Software für eine funkbasierte Datenübertragung von Sensoren (ortsveränderliche Kraft- und Drehmomenten¬aufnehmer) zu zentralen Verarbeitungseinheiten (z.B. Industrie-PC, SPS-Steuerung) unter Verwendung des Stan-dards IEEE802.15.4 als synchronisiertes Funknetz ("beacon-enabled network") unter Ver¬wen¬dung einer Superframe-Struktur mit separaten Time Slots (GTS) für jeden Sensor als Grundlage für deterministisches Zeitverhalten (Echtzeitfähigkeit) realisiert. Es können bis zu vier parallele Netze mit je einem Coordinator (C) und bis zu je 10 Sensoren (S) in Star- Topologie, von denen jeweils bis zu fünf im aktiven Messmode arbeiten können, innerhalb einer Funkzelle unter Beachtung eines Abstandes von zwei 802.15.4-Kanälen betrieben werden, ohne sich gegenseitig zu stören.Zusätzlich ist ein Überwachungsmode implementiert, der bei Funkausfällen oder Entfernen von Sensoren nach einer definierten Zeit Alarm auslöst.

Ergebnisse

Die Koordinatoren sind mit einem übergeordneten System (PC) verbunden, über den die Administration des Netzes und die Datenverarbeitung erfolgt. Basierend auf dem Freescale 802.15.4-Stack auf dem Panasonic PAN4561-Modul (Freescale MC1321x-Chipsatz) mit einer max. zulässigen Sendeleistung von 20 mW e.i.r.p. und einer Empfängerempfindlichkeit von typisch -102 dBm wurde für die Sensorapplikation der Atmel-Controller ATmega324P eingesetzt. Die real time-Anforderung von 100 ms (max. Latenzzeit für Messwertdatensatz) konnte damit auch bei durch Interferenzen verursachten Paketverlusten realisiert werden. Es wurden PC-Applikationen auf der Basis von NI LabWindows CVI für die Endgeräte (Sensor-Simulation) als auch für den Koordinator erstellt zur Steuerung und Konfiguration des Netzwerkes. Das Projekt konnte im August 2011 erfolgreich abgeschlossen werden.

Weitere Daten

  • Ansprechpartner

  • Fördermittelgeber

    • 13018/2192 - SMWA/SAB

      • SMWA

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