Wie Sensoren kabellos kommunizieren können
Mit der Schmalbandtechnologie verschickt man kleine Datenmengen mit wenig Energie. Wie das der Industrie hilft.
Wenn der Gabelstapler seine Runden in der Produktionshalle fährt, testet er gleichzeitig das industrielle WLAN. Forscher Peter Dorfinger und sein 13-köpfiges Team haben den Stapler mit Sensoren versehen. Das Ziel ist es, in jeder Ecke zu messen, wie gut die Übertragung dort funktioniert.
Immer mehr Maschinen in Produktionsbetrieben würden mit Sensoren ausgestattet, sagt Dorfinger, der bei Salzburg Research die Abteilung Intelligente Kommunikationstechnologie leitet. „Die Infos, die sie liefern, sind oft entscheidend.“Die kleinen Messgeräte erfassen etwa, wo die Werkstücke gerade sind – und geben dem Roboter Bescheid, wann er eines zum nächsten Arbeitsschritt bringen muss.
Wenn die Information nicht oder falsch vorliege, behindere das die Produktion – und koste Geld. „Deshalb werden entscheidende Sensoren verkabelt, da drahtlose Netze nicht immer zuverlässig sind“, sagt der 40-jährige Mondseer. Kabel hätten aber auch Nachteile: Bei einem Roboterarm könnten die Kabel geknickt werden, in einem Flüssigkeitsbehälter müssten sie mit Schächten geschützt werden.
An einer Lösung des Problems arbeitet das Team von Dorfinger seit drei Jahren mit. Sie wollen Methoden entwickeln, wie Qualität und Zuverlässigkeit der Datenübertragung vom Industriebetrieb selbst überprüft werden können: „So geben sie ihre kritischen Prozesse nicht aus der Hand.“Das Thema werde durch den Ausbau des leistungsfähigen Mobilfunkstandards 5G zunehmend interessant, sagt Dorfinger. Durch Industrie 4.0 werde die Produktion zunehmend automatisiert.
Die Salzburger Forscher verwenden derzeit jedoch meist nicht Breit-, sondern Schmalband. Dabei werden kleine Datenmengen in größeren Abständen verschickt. „Die Bandbreite ist so gering, dass man mit einem Smartphone nicht mehr telefonieren könnte“, sagt Dorfinger.
Der Vorteil: Die Schmalbandtechnologie verbrauche sehr wenig Energie und habe eine große Reichweite. Erste Unternehmen würden Sensoren anbieten, die zehn Jahre lang mit einer Batterie laufen würden. „Es ist realistisch, dass die Industrie dadurch bis 2025 kabellose Sensoren für kritische Prozesse einsetzen kann.“
Salzburg Research testet, welcher Anbieter der Schmalbandtechnologie für welche Anwendung am besten geeignet ist. „Es gibt Unterschiede in der benötigten Infrastruktur, dem notwendigen Management und im Preis“, sagt der 40-Jährige.
Auch für Kommunen wäre die Technologie praktisch. Bisher drehe die Müllabfuhr ihre Runden – egal ob die Tonnen voll oder leer seien. Die Container zu verkabeln ist wenig sinnvoll, das wäre zu viel Aufwand. Kabellose Sensoren im Papiercontainer könnten aber melden, wenn die Mülltonnen voll sind. Dorfinger: „So kann die Müllabfuhr die Route besser takten.“