Pilotprojekte


LoPAN

Ein zentraler technologischer Aspekt des Digitalen Wandels ist das »Internet der Dinge« (Internet of Things – IoT) auf dem eine Vielzahl neuer digitaler Geschäftsmodelle aufbaut. Nach heutigem Verständnis arbeiten diese vernetzen »Dinge« einerseits energieautark (Batterie/Akku) und kommunizieren andererseits drahtlos. Im Zentrum dieses Leitprojekts steht dabei ein vollkommen neuer Ansatz, wie die drahtlose Kommunikation von IoT-Knoten signifikant verbessert werden kann, und zwar insbesondere für Anwendungen im Consumer-Bereich.

Aktuell werden dort bereits verschiedenste Kommunikationsprotokolle wie Bluetooth, Zigbee oder WLAN zum Aufbau kleiner persönlicher Kommunikationsnetze (Personal Area Networks, PAN) eingesetzt. Aus Sicht der Endanwender haben dabei die vorhandenen Technologien jedoch unterschiedliche Schwachstellen wie beispielsweise:

  • Geringe Reichweiten: ~10 Meter Bluetooth und Zigbee, ~100 Meter WiFi
  • Koexistenzprobleme: Auftretende Störungen bei parallelem Einsatz von WiFi, Zigbee und Bluetooth
  • Unzureichende Skalierbarkeit: Verwaltung einer geringen Anzahl von Endpunkten (~10 bis 1000)
  • Geringe Energieeffizienz: Häufiges Wechseln der Batterie notwendig
  • Feste Installation: Zigbee und WiFi sind nicht mobil und nur stationär einsetzbar.

Um die oben genannten Schwachstellen zu überwinden und Marktpotenziale im Consumer-Markt zu heben, soll im Zuge der LZE-Phase II die neuartige Kommunikationstechnologie »LoPAN« primär für den Bereich Consumer konzipiert und entwickelt werden. »LoPAN« basiert auf dem am Fraunhofer IIS entwickelten Übertragungsverfahren Telegram-Splitting, welches auch die Basis für das bereits unter ETSI TS103357 standardisierte MIOTY-System darstellt. Durch die Fraunhofer IIS-Erfindung “Erzeugung von Kanalzugriffsmustern für untereinander unkoordinierte Netzwerke” können nun die Vorteile der Telegram-Splitting Technologie auf den Bereich der PAN übertragen werden.

Mithilfe von LoPAN wird es Endnutzern möglich sein, Informationen im Außenbereich über mehrere Kilometer Entfernung oder im Gebäude durch Wände hindurch und aus dem Keller heraus sicher zu übertragen (sehr hohe Reichweite). So könnten z. B. Temperatursensoren mit der Klimaanlage verknüpft werden, um Energiekosten zu sparen, Rasenmähroboter im Garten aus der Ferne gesteuert oder Informationen zu Strom- und Wasserzählern drahtlos übermittelt werden. Dabei wird eine zuverlässige und robuste Übertragung sichergestellt, auch wenn parallel verschiedene drahtlose Protokolle eingesetzt werden (sehr gute Koexistenzfähigkeit). LoPAN wird zudem in der Lage sein, Tausende von Devices an eine einzelne Basisstation anzubinden (hohe Skalierbarkeit).

Kontakt
Kontakt

Stefan Ereth
Fraunhofer IIS
Am Wolfsmantel 33
91058 Erlangen
Tel. +49 (0)9131 776-6323

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