R3 – Reliable Realtime Radio Communications GmbH: Industrielle Datenübertragung mit EchoRing

Produktionsdaten kabellos übertragen, ohne dass Qualität und Sicherheit im Vergleich zu konventionellen Netzwerken darunter leiden: Die EchoRing-Technologie ist eine leistungsstarke Alternative zur kabelbasierten Kommunikation im Rahmen industrieller Anwendungen. Dank EchoRing können Produktionsmittel unterschiedlichster Art auf einfache Weise drahtlos in Fertigungsprozesse eingebunden werden, ganz gleich ob es um die Erweiterung vorhandener Maschinenparks oder um die Schaffung neuer Umgebungen auf Basis von Industrie-4.0-Konzepten geht.

Während kabelgebundene Netzwerke zur industriellen Kommunikation höchste Sicherheit, maximale Verfügbarkeit und Datenfluss in Echtzeit bieten, war der Einsatz drahtloser Übertragungstechnologien bislang stets mit Nachteilen verbunden. Sowohl klassische WiFi- als auch Bluetooth-Lösungen erfüllen nur begrenzt die hohen Anforderungen, die für zeitkritische Anwendungen praktisch unverzichtbar sind. Im Mittelpunkt stehen dabei hochzuverlässige Übertragungswege und extrem niedrige Latenzzeiten, wie es die Anforderungen hinsichtlich „Ultra Reliable and Low Latency Communications“ (uRLLC) verlangen. Als Alternative stehen zukünftig zwar im Aufbau befindliche 5G-Mobilfunknetze und deren Nachfolger zur Verfügung; doch deren Nutzung ist in der Regel mit hohen Initialkosten und fortlaufenden Lizenz- bzw. Nutzungsgebühren verbunden und setzt großes Vertrauen in die Ausfallsicherheit der von externen Betreibern bereitgestellten Systeme voraus.

Im Unterschied dazu bietet EchoRing funkbasierte uRLLC-Technik ohne Zusatzgebühren, zugleich behält der Anwender die vollständige Kontrolle über den Datenfluss in der eigenen Hand.  Das EchoRing-Konzept ist eine Entwicklung des Berliner Technologieanbieters R3 – Reliable Realtime Radio Communications GmbH (kurz R3) und basiert auf dem in der Netzwerktechnik bewährten Token-Ring-Verfahren: Alle innerhalb eines Systems verbundenen Netzwerkknoten tauschen sich permanent über die jeweiligen Kanalzustände aus und sichern auf diese Weise automatisch den optimalen und selbst bei kurzzeitig nötigen Kanalwechseln verzögerungsfreien Fluss aller Datenströme. Die „massive Kooperation“ aller Komponenten innerhalb einer EchoRing-Installation ermöglicht Latenzzeiten von weniger als fünf Millisekunden bei Datenraten von 5Mbit bis zu 36 Mbit pro Sekunde – je nach Bandbreite und Prioritätsverkehr.

EchoRing kann ohne größeren Einrichtungsaufwand nahezu beliebige Datenquellen (Kommunikationsprotokolle) per Funk in Produktionsnetzwerke einbinden. Pro Datenquelle braucht es lediglich ein kompaktes und mit jeder Industrial-Ethernet-Schnittstelle kompatibles EchoRing Ethernet Bridge-Modul, das im Zusammenspiel mit weiteren Modulen die bisher kabelgebundene Kommunikation (z.B. PROFINET, Ethernet/IP) durch drahtlose Übertragungswege ersetzt. Typisches Anwendungsbeispiel ist die Erweiterung eines vorhandenen Maschinenparks um Industrieroboter oder andere autonome Systeme, die im Produktionsprozess auf Echtzeit-Datenübertragung angewiesen und zudem räumlich veränderlich sind. EchoRing erlaubt in solchen Fällen einen deutlich verringerten Installationsaufwand und ermöglicht zugleich uRLLC-konforme Datenkommunikation per Funk über Strecken bis zu 25 Metern innerhalb von Gebäuden und bis zu 80 Metern bei Anwendungen im Freien.

„EchoRing ist eine hoch zuverlässige, einfach integrierbare und vergleichsweise kostengünstige Alternative zu kabelgebundenen Netzwerklösungen, die jedem Anwender den Weg hin zu Industrie-4.0-Konzepten und IIoT-Lösungen ganz wesentlich erleichtert“, sagt Dr. Mathias Bohge, Mitbegründer und Geschäftsführer von R3. Nachdem die Leistungsfähigkeit der Technologie im Rahmen von Pilotanwendungen z.B. in den Bereichen Smart Manufacturing oder Intralogistics umfassend nachgewiesen werden konnte, steht das EchoRing-Produktportfolio nun auch für den breiten Einsatz in weiteren Anwendungen zur Verfügung die kabellose, echtzeitfähige Kommunikation von höchster Zuverlässigkeit erfordern.