Im Rahmen eines von Graz aus gesteuerten EU-Projektes haben Forscher Anwendungen für die drahtlose Zukunft entwickelt: eine Forschungsrakete, Innovationen für Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW. [...]
Drahtlose Systeme, die unter anderem in Gebäude, Maschinen, Autos, Eisenbahnen und Flugzeuge eingebettet sind, werden unseren Alltag künftig verändern und maßgeblich verbessern. Viele zurzeit existierende drahtlose Lösungen sind jedoch noch nicht soweit ausgereift, dass sie drahtgebundene Lösungen am Markt ersetzen könnten. Aus diesem Grund haben über 500 Forscher in den vergangenen 36 Monaten im Rahmen des EU-Großprojektes DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) drahtlose Sensornetzwerke und Applikationen für den professionellen und privaten Nutzer entwickelt. Geleitet wurde das 40 Millionen Euro schwere Projekt, an dem 58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus elf Ländern beteiligt waren, von dem Grazer Forschungs- und Entwicklungszentrum Virtual Vehicle.
Die Grundidee von DEWI ist, ein zuverlässiges, intelligentes und vernetztes Umfeld als Unterstützung für den Menschen zu schaffen. Unsere Welt ist mit Sensoren, Aktuatoren (Antriebselemente), Bedienelementen, Displays und computerbasierten Elementen ausgestattet. All diese Elemente sind eng miteinander verknüpft und in gewöhnliche Alltagsobjekte integriert. Wie die vernetzte Zukunft aussehen könnte, haben die Forschungspartner im Rahmen der Projektabschlusskonferenz und eines Tags der offenen Tür Ende April in Graz demonstriert: Dabei wurden Innovationen und konkrete Anwendungen von DEWI aus mehr als 20 Anwendungsfällen vorgestellt.
Von der Straße bis in den Weltraum
Ein modernes Auto umfasst etwa 70 bis 80 elektronische Steuergeräte. Im Rahmen von DEWI wurden Strategien und Lösungen erarbeitet, die ein drahtloses Softwareupdate derartiger Steuergeräte innerhalb und auch außerhalb von Werkstätten – zum Beispiel beim Parken – ermöglichen, robust gegen die Fehlerquellen drahtloser Übermittelung sind (beispielsweise schlechter Empfang, Attacken auf die Sicherheit) und dabei ohne Eingreifen des Fahrzeughalters funktionieren. Hinzu kommt, dass insbesondere bei LKWs derzeit bis zu 100 kg Verkabelung notwendig sind, was zu erhöhtem Gewicht, höherem Treibstoffverbrauch und nicht zuletzt einer geringeren Flexibilität führt. Im Rahmen von DEWI wurde hier eine entsprechende Plattform entwickelt, um Sensoren oder Aktuatoren drahtlos integrieren zu können.
Ein modernes Auto umfasst etwa 70 bis 80 elektronische Steuergeräte. Im Rahmen von DEWI wurden Strategien und Lösungen erarbeitet, die ein drahtloses Softwareupdate derartiger Steuergeräte innerhalb und auch außerhalb von Werkstätten – zum Beispiel beim Parken – ermöglichen, robust gegen die Fehlerquellen drahtloser Übermittelung sind (beispielsweise schlechter Empfang, Attacken auf die Sicherheit) und dabei ohne Eingreifen des Fahrzeughalters funktionieren. Hinzu kommt, dass insbesondere bei LKWs derzeit bis zu 100 kg Verkabelung notwendig sind, was zu erhöhtem Gewicht, höherem Treibstoffverbrauch und nicht zuletzt einer geringeren Flexibilität führt. Im Rahmen von DEWI wurde hier eine entsprechende Plattform entwickelt, um Sensoren oder Aktuatoren drahtlos integrieren zu können.
Automatisch festzustellen, wie Eisenbahnzüge zusammengesetzt sind, war bislang oftmals relativ schwierig. Das ist nun dank DEWI mit unabhängig voneinander an den einzelnen Wagen installierten drahtlosen Sensoren – im Gegensatz zu drahtgebundenen Lösungen – wesentlich einfacher. Diese Sensoren komunizieren miteinander und erstellen automatisch detaillierte statische (Gesamtlänge, Anzahl der Achsen, Gewicht etc.), aber auch sicherheitsrelevante, dynamische Informationen des Zuges – zum Beispiel das Bremsverhalten – für den Zugbetreiber zur Verfügung.
Die EU ist weltweiter Marktführer im Bereich der Zivilluftfahrt. Die Industrie wächst rasch und erhofft sich große Vorteile aus der Nutzung drahtloser Technologien. Besonders gravierend sind diese beim Flug ins All: Das Telemetriesystem einer Weltraumrakete umfasst zur Übertragung von Messwerten zwischen 600 und 800 Sensoren und tausende Kabel, die über die ganze Rakete verteilt sind. 70 Prozent des Gewichts der Avionik, das heißt aller elektrischen und elektronischen Geräte an Bord, machen Kabel aus. Im Rahmen von DEWI wurde eine Forschungsrakete erstmalig mit einem umfassenden drahtlosen System ausgestattet, womit nun massiv Gewicht eingespart, der Treibstoffverbrauch signifikant reduziert und letztendlich die Nutzlast deutlich erhöht werden konnte. Zugleich bietet DEWI auch Lösungsansätze für höhere Zuverlässigkeit gegen elektromagnetische Störungen sowie ausfallssichere Datenübertragung.
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