Vernetzung Ein Funkübertragungssystem für das Internet der Dinge

Autor / Redakteur: Katharina Juschkat / Nico Litzel

Um in einer vernetzten Umgebung Daten schnell und verlustfrei zu übertragen, hat ein Fraunhofer-Team ein neues Funkübertragungssystem entwickelt, das 1,5 Millionen Datenpakete pro Tag verlustfrei überträgt.

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Mioty schafft eine verlustfreie Übertragung von bis zu 1,5 Millionen Datenpakete pro Tag.
Mioty schafft eine verlustfreie Übertragung von bis zu 1,5 Millionen Datenpakete pro Tag.
(Bild: Fraunhofer / Piotr Banczerowski)

Ein neues Funkübertragungssystem kann 1,5 Millionen Datenpakete pro Tag verlustfrei an eine einzige Sammelstelle übertragen. Entwickelt wurde das System „Mioty“ von einem Forscherteam vom Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IIS.

Sensordaten werden zerstückelt

Die Entwicklung ist für die Vernetzung von Objekten im Internet der Dinge von Interesse. Wichtig sind hier vor allem einfache, energieeffiziente batteriebetriebene Sensorknoten bestehend aus einem Sensor und einem Funksystem, die über mehrere Kilometer hinweg mit einer Basisstation kommunizieren. Dabei geht es meist um kleine bis sehr kleine Datenmengen, die nur gelegentlich oder sporadisch übertragen werden müssen. Beispiele sind etwa Wasserzähler, die drahtlos ausgelesen werden. Bisherige Technologien waren jedoch sehr störanfällig.

Die Forscher Josef Bernhard, Prof. Michael Schlicht und Dr. Gerd Kilian (v.l.) haben für die Entwicklung von Mioty den Joseph-von-Fraunhofer-Preis erhalten.
Die Forscher Josef Bernhard, Prof. Michael Schlicht und Dr. Gerd Kilian (v.l.) haben für die Entwicklung von Mioty den Joseph-von-Fraunhofer-Preis erhalten.
(Bild: Fraunhofer / Piotr Banczerowski)

Mioty bietet einen neuen Lösungsansatz dafür, der die bisher bestehenden Probleme überwindet und alle Anforderungen erfüllt: Das System überträgt die Daten von mehreren tausend bis zu hunderttausend Sensorknoten pro Quadratkilometer, bis zu 1,5 Millionen Datenpakete pro Tag, verlustfrei an eine einzige Sammelstelle. Das funktioniert parallel zu anderen Funksystemen oder auch in Gegenden ohne Mobilfunkabdeckung. Die Bandbreite beträgt dabei 200 kHz. Die Endgeräte sind so energieeffizient, dass die Batterien bis zu 20 Jahre halten sollen. Auch ein mobiler Betrieb der Sensorknoten in Fahrzeugen ist möglich.

Der Clou des neuen Systems: Die Sensordaten werden nicht in einem Stück gesendet, sondern in viele kleine Stücke zerhäckselt. Dieses Aufteilen des Signals hat zwei positive Wirkungen: Der Sensorknoten braucht weniger Energie, und die Übertragung wird robuster. Selbst dann, wenn einige Datenschnipsel auf ihrem Weg zur Sammelstelle beschädigt werden sollten, kann die Nachricht gefunden und mit einer Fehlerkorrektur wieder komplett hergestellt werden.

Mögliche Anwendung sind die Umweltdatenerfassung in der Landwirtschaft, die Überprüfung von Rohrleitungen auf Korrosion und Leckagen oder die Steuerung von Klimaanlagen oder Fernwartung und -überwachung von Raffinerien.

Neue Technologie mit ETSI-Spezifikation

Zudem hat das Forscherteam die Technologie auch in eine ETSI-Spezifikation eingebracht. Das European Telecommunications Standards Institute (ETSI) schafft weltweit anwendbare Standards für die Informations- und Kommunikationstechnologie.

„Mit Mioty bieten wir die erste standardisierte Low-Power-Wide-Area-Kommunikationslösung an, welche auf unserem Telegram-Splitting basiert“, erklärt Josef Bernhard, der die Arbeiten in der Standardisierungsgruppe leitete. Die Entwicklung und Vermarktung Mioty-basierter Lösungen ist bereits angelaufen. Die internationale „Mioty Alliance“ ist eine Plattform für Entwickler, Hardwarehersteller, Systemintegratoren, Dienstleistungsunternehmen und Endkunden – durch Bereitstellung eines offenen, standardisierten und interoperablen Ökosystems.

Für die Lösung wurde das Team mit dem Joseph-von-Fraunhofer-Preis ausgezeichnet. Die Jury begründet die Preisvergabe unter anderem mit der „konsequenten Einführung der neuen Technologie zur Verbindung von Sensornetzen mit einer hohen Zahl von einfachen batteriebetriebenen Sensorknoten.“

Dieser Artikel stammt von unserem Partnerportal Industry of Things.

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