Hiflecs: nieuwe standaard voor draadloze automatisering

Er is een nieuwe standaard in de maak voor real-time draadloze netwerken, afgestemd op de specifieke noden van industriŽle automatisering. Hiflecs belooft een netwerk te worden dat qua prestaties vergelijkbaar zal zijn met 5G, met een aantal extra functionaliteiten in de logica van industriŽle netwerken.

De ontwikkeling van Hiflecs wordt gecoŲrdineerd door de Universiteit van Bremen en is een antwoord op een onderzoeksproject van de Duitse overheid naar de noden en uitdagingen bij draadloze industriŽle netwerken.

Bestaande technologieŽn zoals WLAN en Bluetooth zijn voor proces- en machinecontrole niet geschikt omdat hun responstijd niet snel genoeg is, en vooral te variabel. Met de komst van 5G zou de responstijd op zich geen probleem meer mogen vormen Ė 5G mikt op een latency kleiner dan 1 msec Ė maar een snelle respons volstaat op zich nog niet om van een real-time netwerk te kunnen spreken.

Voor de ontwikkeling van Hiflecs werd een overzicht gemaakt van mogelijke toepassingen en de bijhorende vereisten voor een draadloos netwerk. In die toepassingen onderscheidt men drie groepen (weergegeven in de figuur bij dit artikel). Een eerste groep zijn mobiele toepassingen met AGVís en shuttles. De tweede is wat men de klassieke machinecontrole zou kunnen noemen met decentrale componenten en robots. Een derde groep zijn dan nog enkele specifieke toepassingen zoals de communicatie tussen een robot en de tools die hij ter beschikking heeft.

I40 module

De ietwat voor de hand liggende conclusie van het onderzoek is dat industriŽle netwerken vooral behoefte hebben aan een gegarandeerde responstijd, nog los van het feit dat die tijd vaak ook zeer klein moet zijn. Die gegarandeerde responstijd is overigens ook wat men in automatisering bedoelt met de term real-time netwerken.

Om de nodige performantie te bereiken groepeert Hiflecs heel wat bestaande concepten zoals massive Machine Type Communication (mMTC) en Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC) Ė concepten die ook in 5G gebruikt worden. Hiflecs mikt dan ook op vergelijkbare prestaties als 5G en zal uiteraard ook moeten functioneren in coŽxistentie met de nieuwe mobilofoniestandaard.

Voor het garanderen van determinisme wordt een speciale architectuur ontwikkeld met een aparte controller die alle communicatie op het netwerk beheert. Die controller wordt de I40 module genoemd Ė een benaming die verwijst naar Industrie 4.0.

De taak van de I40 module is om in het netwerk afzonderlijke kanalen te creŽren, enerzijds voor de real-time communicatie van procesdata en anderzijds voor acyclische data zoals paramaters en asset management.

Plug & trust

De communicatie vindt daarbij steeds plaats tussen de controller en een sensor of actuator in het veld. De controller kan op zijn beurt dan weer deel uitmaken van een vast netwerk waarop ook de machine controller en andere toestellen zitten. Wanneer sensoren en actuatoren 1 op 1 met elkaar willen communiceren gebeurt dat steeds via de I40 controller. Voor een goede dekking kan die uitgebreid worden met bijkomende radiomodules maar ook dan gebeurt het beheer in ťťn centrale I40 module.

Voor de beveiliging werd een plug & trust concept uitgewerkt waarbij alle devices in het netwerk geconfigureerd zullen moeten worden alvorens door het netwerk aanvaard te worden. Een verdere encryptie moet de data zelf beschermen.

Wanneer Hiflecs commercieel beschikbaar zal zijn is nog niet duidelijk. Het concept wordt momenteel getest Ė een project waarbij ook industriŽle spelers zich kunnen aansluiten.

© Productivity.be


Feel free to share


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen