07. Dezember 2020

Pro²Future: Zuverlässige drahtlose Kommunikation

Autos werden von Tag zu Tag intelligenter. Sie werden zunehmend mit kognitiven Anwendungen ausgestattet. Kognitiv bedeutet, sie sind in der Lage, auf Basis von Informationen und Wissen selbständig auf bestimmte Situationen zu reagieren. Die zuverlässige Kommunikation zwischen vielzähligen Komponenten spielt dabei eine wesentliche Rolle. Die Unterschiede in der Umgebung eines Autos sind groß. Es braucht daher Kommunikationssysteme, die sich optimal und einfach an die Betriebsumgebung anpassen lassen. Daran forscht Pro²Future im Rahmen des Projekts DRIWE.

In modernen Autos werden zum Beispiel Hunderte von Sensoren eingesetzt, um den Antriebsstrang zu regulieren und das Fahren zu unterstützen. Derzeit sind die meisten Sensoren über kilometerlangen Draht verbunden, was zu deutlich mehr Gewicht (bis zu 300kg) führt. Ein weiteres Problem stellt die Wartung dar, da unter anderem Kabelbrüche auftreten können. Eine wesentlich optimalere Lösung wäre eine drahtlose Kommunikationstechnologie. Pro²Future forscht im Rahmen des Projekts DRIWE (Dependable RF Communication Systems of In-Car Wireless Sensors) gemeinsam mit der TU Graz und der AVL List GmbH an zuverlässigen, drahtlosen Hochfrequenz-Kommunikationstechnologien.

Die notwendigen Informationen eines Motors können via Sensoren, die im Motorraum angebracht sind, zu einem zentralen Punkt übertragen werden. Sollte ein Sensor defekt sein, könnte dieser einfach ausgetauscht werden. So die Theorie – in der Praxis jedoch ist die Umgebung eines Motors mit metallischen Oberflächen, teilweisen hohen Temperaturen, Vibrationen und Schmutz konfrontiert – dies wirkt sich negativ auf die Qualität der drahtlosen Kommunikationskanäle aus.

Da die Tests in einem physischen Auto sehr kostspielig und aufwändig sind, wird in diesem Projekt ein Simulationsframework für den Entwurf von drahtlosen Kommunikationssystemen erstellt. Mit diesem Framework können spezifische Umgebungen im Auto modelliert werden, anhand derer ein optimales drahtloses Hochfrequenz-Kommunikationssystem entworfen werden kann. Es werden Key Performance Indicators (KPIs) festgelegt, mit denen drahtlose Kommunikationssysteme in Umgebungen im Auto bewertet werden. Basierend auf diesen KPIs werden Sensor- bzw. Antennentypen und -positionen an die Zielumgebung angepasst, um ein maßgeschneidertes und zuverlässiges Kommunikationssystem zu erreichen. Ziel ist, das beste Funkmodul sowie dessen bestmöglichste Platzierung in einem Auto zu finden. Durch die Simulationen könnte ein neuer Motor in so weit entwickelt werden, dass auch alle anderen Komponenten (wie zB Verbrauch, Batterie) optimiert werden können.

(c) Pro2Future GmbH