Zuverlässige Drahtlose Mesh-Netzwerke
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- Hanna Imke Jaeger
- vor 7 Jahren
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Transkript
1 Zuverlässige Drahtlose Mesh-Netzwerke für Industrielle Anwendungen Georg Lukas, Edgar Nett Institut für Verteilte Systeme (IVS) Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg Hannover,
2 Überblick Einleitung WLAN und Mesh-Netze Zuverlässigkeit Video-Demonstration Zusammenfassung
3 Einleitung WLAN & Mesh Zuverla ssigkeit Demo Fazit Zuverla ssige Drahtlose Mesh-Netzwerke? Mobile Roboter integriert in industrieller Umgebung mobiles System mit Sensoren und Aktoren Fernsteuerung / U berwachung drahtlose Kommunikation
4 Einleitung WLAN & Mesh Zuverla ssigkeit Demo Fazit Zuverla ssige Drahtlose Mesh-Netzwerke? Mobile Roboter integriert in industrieller Umgebung mobiles System mit Sensoren und Aktoren Fernsteuerung / U berwachung drahtlose Kommunikation Hohe Zuverla ssigkeitsanspru che
5 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Wie deckt man ein Gebiet ab? Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Welchen Aufwand hat der Admin?
6 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Wie deckt man ein Gebiet ab? Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Welchen Aufwand hat der Admin? Mehrschichtige Infrastruktur erforderlich
7 WLAN-Infrastruktur Ersatz für,,letztes Kabel : verbindet mobile Teilnehmer drahtgebundene Infrastruktur im Hintergrund verfügbar, verlässlich günstig, viele Anbieter,...
8 Warum ruckelt es im WLAN?
9 Warum ruckelt es im WLAN?
10 Warum ruckelt es im WLAN? Muss neuen AP suchen
11 Warum ruckelt es im WLAN? Sekunden später...
12 Drahtlose Mesh-Netze echt drahtlos keine Verkabelung nötig Mesh-Router (,,APs ) leiten per Funk Nachrichten weiter Simultane Verbindungen möglich
13 Rerouting im Mesh
14 Rerouting im Mesh
15 Rerouting im Mesh
16 Rerouting im Mesh
17 Vorteile von Mesh-Netzen keine Verkabelung preiswerte Hardware simultane Verbindungen Selbst-Organisation automatische Integration zusätzlicher Knoten
18 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Wie deckt man ein Gebiet ab? Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Welchen Aufwand hat der Admin?
19 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Wie deckt man ein Gebiet ab? Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
20 Abdeckung durch Funksignale Fabrikhalle Netz-Verfügbarkeit? Gebäudeplan
21 Abdeckung durch Funksignale Fabrikhalle Netz-Verfügbarkeit? Gebäudeplan Mesh-Router-Aufstellung
22 Abdeckung durch Funksignale Fabrikhalle Netz-Verfügbarkeit? Gebäudeplan Mesh-Router-Aufstellung Ausleuchtungsplanung
23 Abdeckung durch Funksignale Fabrikhalle Netz-Verfügbarkeit? Gebäudeplan Mesh-Router-Aufstellung Ausleuchtungsplanung Redundante Abdeckung
24 Abdeckung durch Funksignale Fabrikhalle Netz-Verfügbarkeit? Gebäudeplan Mesh-Router-Aufstellung Ausleuchtungsplanung Redundante Abdeckung
25 Abdeckung durch Funksignale Coverage simulation & planning tool (OvGU + rt-solutions.de GmbH)
26 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Wie deckt man ein Gebiet ab? Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
27 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Abdeckungsplanung für Funksignale! Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
28 Ende-Zu-Ende-Garantien Applikationsanforderungen: Bandbreite, Latenz, Paketzustellung Roboter: Kontrollvideo, Steuerung, Sensordaten
29 Ende-Zu-Ende-Garantien Applikationsanforderungen: Bandbreite, Latenz, Paketzustellung Roboter: Kontrollvideo, Steuerung, Sensordaten Problemfall: Überlast Hohe Paketverluste & Latenzen
30 Ende-Zu-Ende-Garantien Applikationsanforderungen: Bandbreite, Latenz, Paketzustellung Roboter: Kontrollvideo, Steuerung, Sensordaten Problemfall: Überlast Hohe Paketverluste & Latenzen Lösung:,,Wichtige und,,weniger wichtige Nachrichten Zentrale Kontrollinstanz Präzise Vermessung verfügbarer Bandbreite Garantien für Bandbreite, Latenz, Paketverluste
31 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Abdeckungsplanung für Funksignale! Verlässlichkeit: Welche Garantien sind möglich? Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
32 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Abdeckungsplanung für Funksignale! Verlässlichkeit: Garantierte Bandbreite, Latenz, Paketverluste! Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
33 Erkennung von Mobilität Erkennungszeit?
34 Erkennung von Mobilität Erkennungszeit? Mehrere Sekunden!
35 Erkennung von Mobilität Erkennungszeit? Mehrere Sekunden! Schnellerkennung erforderlich!
36 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte
37 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Hohe Abstraktion Keine Kenntnis der Topologie
38 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Mittlere Abstraktion Kenntnis der Topologie Überwachung der Nachbarschaft
39 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Geringe Abstraktion Keine Kenntnis der Topologie Paketversand zu Nachbarn Informationen über das Medium
40 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Standardisierte Schnittstelle für Paketversand und Empfang Keine Zusatzinformationen
41 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Zusätzliche,,Cross-Layer -Schnittstelle Zustand des Mediums Bestätigungen des Paketempfangs
42 Schichtübergreifender Ansatz Vereinfachtes Schichtenmodell: Applikation Mesh-Routing WLAN-Karte Zusätzliche,,Cross-Layer -Schnittstelle Zustand des Mediums Bestätigungen des Paketempfangs Schnelle Erkennung von Link-Abbrüchen!
43 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Abdeckungsplanung für Funksignale! Verlässlichkeit: Garantierte Bandbreite, Latenz, Paketverluste! Mobilität: Wie versorgt man mobile Teilnehmer? Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
44 Aspekte der Zuverlässigkeit Verfügbarkeit: Abdeckungsplanung für Funksignale! Verlässlichkeit: Garantierte Bandbreite, Latenz, Paketverluste! Mobilität: Schnelle Erkennung von Link-Abbrüchen! Wartbarkeit: Selbst-Organisation!
45 Video-Demonstration
46 Drahtlose Mesh-Netzwerke selbst-organisierend flexibel günstig Zusammenfassung Zuverlässige Infrastruktur verfügbar, verlässlich, wartbar geeignet für industrielle Anwendungen geeignet für mobile Roboter
47 Drahtlose Mesh-Netzwerke selbst-organisierend flexibel günstig Zusammenfassung Zuverlässige Infrastruktur verfügbar, verlässlich, wartbar geeignet für industrielle Anwendungen geeignet für mobile Roboter
48 Gibt es Fragen? Halle 22, Stand A38 Gemeinschaftsstand mit Frauenhofer IAIS und IFF Live-Demonstration!
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