Kommunikation und Bildverarbeitung in der Automation : : Ausgewählte Beiträge der Jahreskolloquien KommA und BVAu 2018.
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Superior document: | Technologien Für Die Intelligente Automation Series ; v.12 |
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TeilnehmendeR: | |
Place / Publishing House: | Berlin, Heidelberg : : Springer Berlin / Heidelberg,, 2020. {copy}2020. |
Year of Publication: | 2020 |
Edition: | 1st ed. |
Language: | German |
Series: | Technologien Für Die Intelligente Automation Series
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Online Access: | |
Physical Description: | 1 online resource (374 pages) |
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Table of Contents:
- Intro
- Preface
- Organisation
- Table of Contents
- Communication in Automation
- TSN basierte automatisch etablierte Redundanz für deterministische Kommunikation
- 1 Einleitung
- 2 Mechanismen für Quality of Service (QoS)
- 3 Industrielle Anforderungen an Echtzeitkommunikation
- 3.1 Latenz
- 3.2 Verfügbarkeit
- 4 Stream Reservation
- 5 Redundante Stream Reservierung
- 5.1 End-to-End Frame Replication and Elimination for Reliability (E2E FRER)
- 5.2 Network Frame Replication and Elimination for Reliability (Network-FRER)
- 6 Fazit
- Literatur
- Arduino based Framework for Rapid Application Development of a Generic IO-Link interface
- 1 Introduction
- 2 Framework overview
- 3 Firmware
- 4 GUI
- 5 Hardware interface
- 6 Proof of concept
- 6.1 IO-Link distance sensor
- 7 Conclusions
- References
- On the suitability of 6TiSCH for industrial wireless communication
- 1 Introduction
- 2 Overview of 6TiSCH-stack
- 2.1 Time Slotted Channel Hopping
- 2.2 Routing protocol RPL
- 2.3 6TiSCH-WG standardization activities
- 3 Challenges
- Challenge 1: Convergence on industrial concerns
- Challenge 2: Avoidance of specification implementation mismatches
- Challenge 3: Design of the management architecture scheme
- Challenge 4: Concurrence of other wireless technologies
- 4 Analysis and Improvements of the 6TiSCH minimal configuration
- 4.1 6TiSCH network formation procedure
- 4.2 Shortcomings of 6TiSCH-MC
- 4.3 Improvements of 6TiSCH-MC
- 4.4 Diagonal: Our improvement proposal for 6TiSCH-MC
- 5 Conclusions
- References
- Ein dezentraler Regelalgorithmus für ein automatisches Koexistenzmanagement
- 1 Einführung
- 2 Der Betrachtungsraum als Regelkreis
- 3 Modellierung der Regelstrecke zur Koexistenz
- 4 Modellierung eines dezentralen Regleralgorithmusses
- 5 Validierung des Modells für die dezentrale Regelung.
- 6 Schlussfolgerung
- Literatur
- Untersuchung der Netzlastrobustheit von OPC UA - Standard, Profile, Geräte und Testmethoden
- 1 Einleitung
- 2 Stand der Technik OPC UA
- 2.1 OPC UA Kommunikationsmodell
- 2.2 OPC UA Transportprotokolle
- 2.3 OPC UA Profile
- 2.4 OPC UA Security Model
- 2.5 OPC UA Certification Test
- 3 Stand der Technik Security Level 1 Test bei PROFINET
- 4 Exemplarischer Netzlasttest einer OPC UA Implementierung
- 4.1 Beschreibung des zu testenden OPC UA Gerätes
- 4.2 Aufbau und Durchführung des Tests
- 4.3 Testergebnisse und deren Auswertung
- 5 Zusammenfassung
- Literatur
- Open-Source Implementierung von OPC UA PubSub für echtzeitfähige Kommunikation mit Time-Sensitive Networking
- 1 Einführung
- 1.1 OPC Unified Architecture
- 1.2 Time-Sensitive Networking (TSN)
- 1.3 OPC UA PubSub und OPC UA PubSub in Kombination mit TSN
- 2 Integration von OPC UA Servern mit echtzeitfähigem OPC UA PubSub
- 3 Implementierung
- 4 Evaluierung
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- Literatur
- Abstraction models for 5G mobile networks integration into industrial networks and their evaluation
- 1 Introduction
- 2 Mobile Network Integration
- 2.1 Integration approach on layer 3
- 2.2 Integration approach on layer 2
- 3 Evaluation approach
- 3.1 Metrics for the performance evaluation
- 3.2 Metrics for the usability evaluation
- 4 Conclusion
- References
- Anforderungen an die 5G-Kommunikation für die Automatisierung in vertikalen Domänen
- 1 Einleitung
- 2 Genereller Überblick zur 5G-Standardisierung
- 3 5G Dienstanforderungen für uMTC im industriellen Umfeld
- 4 Erkenntnisse aus der Erarbeitung von TR 22.804
- 4.1 Gemeinsamkeiten über „vertikale Grenzen" hinweg
- 4.2 Kennzahlen (insbesondere Latenzzeiten) sind nicht alles
- 4.3 Industrielle 5G-Netze als nicht-öffentliche Netze.
- 4.4 Aufstellung industrieller 5G-Netze
- 4.5 Ende-zu-Ende-Dienste für Kontrollanwendungen sind ein neues Feld
- 5 5G Alliance for Connected Industries and Automation (5G-ACIA
- 6 Offene Themen
- 6.1 Netzwerkanforderungen
- 6.2 Verhaltensweise der Dienste
- 6.3 „Native Einbindung"
- 6.4 Frequenzzuweisung
- 7 Wie geht es weiter?
- Literatur
- Optimierung eines Funksystems für hybride kaskadierte Netzwerke in der Fertigungsautomation
- 1 Einleitung
- 2 Kommunikationssysteme in der Fertigungsautomation
- 2.1 Allgemeine Anforderungen von Applikationen der Fertigungsautomation
- 2.2 Zentrale Anforderungen der Fertigungsautomation an ein Kommunikationssystem
- 3 Hybride, kaskadierte Netzwerke und ihre Eigenschaften
- 3.1 Verwendbarkeit von bereits etablierten drahtlosen Technologien
- 3.2 Freiheitsgrade beim Entwurf eines Funksystems
- 3.3 Optimierter Entwurf des Funksystems
- 4 Das Projekt ParSec: Paralleles und sicheres Funksystem
- 5 Zusammenfassung und Ausblick
- Hinweis
- Literatur
- How Device-to-Device Communication can be used to Support an Industrial Mobile Network Infrastructure
- 1 Introduction
- 1.1 Related Works
- 1.2 Approach
- 2 Scenario
- 2.1 Automated services without coverage
- 2.2 Extended connectivity outside coverage
- 2.3 Low latency communication and synchronization
- 3 Handover Comparison
- 3.1 X2 based Handover
- 3.2 PC5 based Path Switch
- 3.3 X2 PC5 Comparison
- 4 Conclusion &
- Future Work
- 5 Acknowledgement
- References
- Hardwarearchitektur eines latenzoptimierten drahtlosen Kommunikationssystems für den industriellen Mobilfunk
- 1 Einleitung
- 2 Anforderungen
- 3 Systemdesign
- 3.1 Gewährleistung von Authentizität, Integrität und Vertraulichkeit
- 3.2 Kanalkodierung
- 3.3 Mehrträgerverfahren OFDM
- 3.4 Frame-Design
- 3.5 RF-Frontend und AGC
- 4 Hardwarearchitektur.
- 4.1 Frontend-Domäne
- 4.2 Basisband-Domäne
- 4.3 Applikationsdomäne
- 5 Auswertung der Implementierung
- 5.1 Hardwarekomplexität
- Förderung der Forschung
- Literatur
- Praxisbericht: Implementierung von TSN-Endpunkten im industriellen Umfeld
- 1 Einleitung
- 2 Ein industrieller Anwendungsfall
- 3 TSN-Automatisierungsprofile
- 4 TSN-Endpunkt-Architektur aus dem Profil der Avnu Alliance
- 4.1 CUC Interface
- 4.2 Time-Sensitive Stream Object
- 4.3 Network Interface
- Stream Translation.
- Time-Sensitive Queue.
- 4.4 End Station Configuration State Machine
- 4.5 Time Synchronisation
- 4.6 Topology Discovery
- 4.7 Technische Anforderungen an TSN-Endpunkte
- Stream Translation:
- Time-Sensitive Queue:
- Integrierter Switch bei 2-Port-Endgerät:
- 5 Verfügbare Lösungen und Umsetzung
- 5.1 Hilscher NetX 51
- 5.2 Xilinx 100M/1G TSN Subsystem IP
- 5.3 Vergleich der Lösungen
- 5.4 Umsetzung
- Time-Synchronisation
- Stream-Translation
- Time Sensitive Queue
- 6 Auswertung
- 6.1 Messung der Zeitsynchronisation
- 6.2 Prüfung der Übersetzung von Datenströmen
- 6.3 Prüfung der Sendemechanismen Time Sensitive Queue.
- Time Sensitive Queue.
- Per-Stream Scheduling.
- Literatur
- Ethernet TSN Nano Profil - Migrationshelfer vom industriellen Brownfield zum Ethernet TSN-basierten IIoT
- 1 Entwicklungstendenzen von Ethernet TSN im Applikationsfeld industrielle Automation und Motivation für ein Ethernet TSN Nano Profil
- 2 Heterogenität von Ethernet TSN in Profilen, Systemen und Geräten
- 3 Ethernet TSN Nano-Profil - Skalierung von Ethernet TSN für die Feldebene und Retrofitting von IEC Echtzeit Ethernet-Hardware und -Anlagen
- 3.1 Time Aware Forwarder: Funktionsmodus für den Time Aware Shaper für Bridged Endstations mit eingeschränkter Weiterleittabelle und.
- 3.2 Domain-based Time Aware Forwarder: Funktionsmodus für garantierte niedrige Latenz in Linientopologien mit Geräten ohne Time Aware
- 4 Ethernet TSN-Konfigurationsmodellvarianten für heterogene Netze
- 4.1 TSN-Funktionsmodus ohne Topologiewissen in der Konfigurationslogik
- 4.2 Spezieller TSN-Funktionsmodus für Netzwerke mit einem zentralen Kommunikationspunkt (Single-Controller Networks)
- 4.3 Spezieller TSN-Funktionsmodus mit Topologiewissen und Sendereihenfolgeoptimierung für Single-Controller Networks
- 4.4 Ausblick allgemeine TSN-Funktion und -konfiguration für konvergente Netzwerke (inkl. Multi-Controller Networks, kein zentral Kommunikationspunkt)
- 5 Zusammenfassung
- Literatur
- Sichere Benutzerauthentifizierung mit mobilen Endgeräten in industriellen Anwendungen
- 1 Einleitung
- 2 OPC-UA
- 3 Nutzung einer PKI im Zusammenhang mit einem Konfigurationsund Nutzermanagementsystems
- 4 Smartcards als Schlüssel zum Zugriff auf Komponenten eines Netzwerks und ihre Personalisierung
- 5 Benutzerauthentifizierung mit einem mobilen Endgerät und einer Smartcard
- 6 Sicherheitskritische Betrachtung von NFC im Kontext der Applikation
- 7 Zusammenfassung
- Literatur
- A comparative evaluation of security mechanisms in DDS, TLS and DTLS
- 1 Introduction
- 2 IT security requirements in Industrie 4.0
- 3 Fundamentals
- 3.1 DDS Core
- 3.2 DDS Security
- 3.3 TLS and DTLS
- 4 Evaluation
- 5 Conclusion
- References
- Modeling Security Requirements and Controls for an Automated Deployment of Industrial IT Systems
- 1 Introduction
- 2 IEC 62443 Security Standard
- 3 Security extension for OASIS TOSCA
- 4 Model checking
- 5 Prototypical Evaluation in a Realistic Scenario
- 5.1 Use-case scenario: Operation and Monitoring of Automated-Guided Vehicles
- 5.2 Security Requirements Modeling based on IEC 62443.
- 5.3 Security Capabilities Modeling based on IEC 62443.