Thomas Talanis

Real-time enabled IEEE 802.15.4 sensor networks in industrial automation

Sensor networks have been investigated in many scenarios and a good number of protocols have been developed. With the standardization of the IEEE 802.15.4 protocol, sensor networks became also an interesting topic in industrial automation. Here, the main focus is on real-time capabilities and reliability. We analyzed the IEEE 802.15.4 standard both in a simulation environment and analytically to figure out to which degree the standard fulfills these specific requirements. Our results can be used for planning and deploying IEEE 802.15.4 based sensor networks with specific performance demands. Furthermore, we clearly identified specific protocol limitations that prevent its applicability for delay bounded real-time applications. We therefore propose some protocol modifications that enable real-time operation based on standard IEEE 802.15.4 compliant sensor hardware.

Auswirkungen der Netzwerkplanung auf die Qualität von Industriellen Anlagen

Bereits heute werden industrielle Automatisierungsnetzwerke zusatzlich zur Ubertragung von NRT-Verkehr verwendet. Dies liegt zum einen am hohen Kostendruck und zum anderen an der zunehmenden Verschmelzung der Ebenen der klassischen Automatisierungspyramide [1, 2]. Mit Blick auf Industrie 4.0 wird sich dieser Trend zukunftig noch weiter verstarken. Dies macht neben der Planung auch die Validierung der zu erwartenden Netzlast in grosen Netzwerken erforderlich. Nach heutigem Stand existieren Losungen, die detailliert IRT, RT und NRTVerkehr in einer Netzwerkzelle modellieren. Diese mussen daher um den zellenubergreifenden Netzwerkverkehr erweitert werden. Ziel der Arbeiten ist die Planung, Analyse, Uberwachung und Steuerung industrieller Kommunikationsnetzwerke, um deren Betriebssicherheit garantieren zu konnen.