Innovaties voor een draadloze toekomst

58 Europese partners uit elf landen, afkomstig uit industrie en wetenschap, hebben drie jaar onderzoek gedaan om Europa's positie op het gebied van embedded systemen en het Internet of Things te versterken. Onlangs werden in Graz de resultaten van DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) gepresenteerd. Het toepassingsgebied van draadloze sensornetwerken en communicatie gaat van onderzoeksraketten via demonstratiemodellen voor gebouwen, voertuigen en spoorwegen tot een vrachtwagen met een netwerk.

Wat enkele jaren geleden nog science fiction leek, is inmiddels realiteit en zal in de toekomst een vanzelfsprekend onderdeel van ons leven zijn. Draadloze systemen die in gebouwen, machines, auto's, spoorwegen en vliegtuigen zijn ingebed, zullen het dagelijks leven veranderen.

Betrouwbare infrastructuur

Het basisidee van DEWI is, een betrouwbaar, intelligent en in netwerken opgenomen omgeving als ondersteuning voor de mens te bieden, zoals privé als zakelijk. Onze wereld zit vol met sensoren, actuatoren, bedieningselementen, displays en op computers gebaseerde elementen. Deze zijn alle functioneel nauw met elkaar verbonden en in alledaagse voorwerpen geïntegreerd.

Veel van de huidige draadloze oplossingen zijn echter nog niet zo ver uitontwikkeld, dat ze bedrade oplossingen op de markt kunnen vervangen. Daarom concentreerde DEWI zich vooral op de behoeften vab industrie en gebruikers.

Meer dan vijfhonderd onderzoekers ontwikkelden de laatste drie jaar draadloze sensornetwerken en applicaties voor professioneel en persoonlijk gebruik. Tijdens de afsluitende conferentie in Graz presenteerden de partners innovaties en concrete toepassingen uit meer dan twintig industriële sectoren in de automobiel-, spoorweg-, luchtvaart- en gebouwentechnologie en -infrastructuur.

Op straat en tussen de rails

Een moderne auto telt zo'n zeventig tot tachtig elektronische apparaten. In het kader van DEWI werd gewerkt aan strategieën en oplossingen die een draadloze software-update van dergelijke apparatuur binnen en buiten de werkplaats mogelijk maken, bijvoorbeeld bij het parkeren.

De oplossingen moeten robuust zijn tegen de foutbronnen die inherent zijn aal draadloze overdracht, zoals slechte ontvangst en cyberaanvallen en moeten functioneren zonder dat de eigenaar van het voer- of vliegtuig hoeft in te grijpen. Daarbij komt dat nu nog veel kabels nodig zijn (bij een vrachtwagen momenteel zo'n 100 kg. In het kader van DEWI werd een passend platform ontwikkeld om sensoren of actuatoren draadloos te kunnen integreren.

Het automatisch vaststellen van de samenstellingen van treinen (locomotieven, rijtuigen, goederenwagons, .....) was tot nu lastig. Dat wordt dankzij DEWI aanzienlijk gemakkelijker door de afzonderlijke railvoertuigen te voorzien van draadloze sensoren. Deze ‘praten' met elkaar en genereren automatisch gedetailleerde statische informatie (totale lengte, aantal assen, gewicht, ....) maar ook voor de veiligheid relevante dynamische informatie (remgedrag bijvoorbeeld) voor de machinist.

In de lucht en de ruimte

De Europese Unie is een belangrijke speler in de civiele luchtvaart. Deze tak van industrie groeit snel ziet grote voordelen van het gebruik van draadloze technologieën. Dat geldt nog veel meer voor vluchten naar het heelal. Het telemetriesysteem van een raket telt over het gehele vaartuig heen tussen zeshonderd en achthonderd sensoren en duizenden kabels. 70% van het gewicht van de avionica (elektrische en elektronische apparaten) aan boord bestaat uit kabels.

n het kader van DEWI werd voor het eerst een onderzoeksraket voorzien van een uitgebreid draadloos systeem waarmee flink gewicht en daarmee ook significant brandstof werd bespaard en het nuttig draagvermogen (payload) flink werd verhoogd. Tegelijkertijd biedt DEWI ook aanzetten tot oplossingen voor een hogere bestandheid tegen elektromagnetische verstoringen en voor fail-safe data-overdracht.

Gebouwentechniek

Nog een toepassingsgebied voor draadloze sensornetwerken is de gebouwentechniek. Voor beveiliging worden in DEWI bijvoorbeeld informatie uit de meest uiteenlopende bronnen van data in een gebouwencomplex verzameld, geanalyseerd en samengevat.

Doel is een optimaal beeld te creëren voor met name veiligheidskritische situaties zoals chemische incidenten, brand en dergelijke. Voor zeer ernstige situaties - bijvoorbeeld terroristische aanslagen - komen behalve gezichtsherkenningsmethoden ook zwemen drones in aanmerking.

Verder werden binnen DEWI innovatieve algoritmes voor omvangrijke draadloze netwerken met vele honderden tot duizenden lichtpunten ontwikkeld, zodat deze centraal, betrouwbaar en energie besparend kunnen worden aangestuurd.

bron: Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH