Mit EchoRing kommunizieren Maschinen kabellos in Echtzeit

Sie kreierten eine neue Generation kabelloser Übertragungstechnik und mischen damit die Sicherheitsbranche auf. Der EchoRing-Ansatz des Berliner Start-ups R3 – Reliable Realtime Radio Communications (R3) avanciert zum Branchengespräch. Auf der SPS IPC Drives in Nürnberg haben wir sie entdeckt und ­bereits in der Januar-Ausgabe berichtet. Nun hat GIT SICHERHEIT sie in Berlin besucht, sich vor Ort das Produkt zeigen lassen und noch einmal einige wichtige Fragen gestellt. Mit dem Sieg beim Globalen IoT Finale der 2nd Innovation & Entrepreneurship International Competition, in Shenzhen Anfang April ist ein weiterer Schritt Richtung Erfolgsgeschichte getan. Was die Geschäftsführer, Dr. Mathias Bohge und Florian Bonanati, weiterhin planen, erfahren Sie hier bei uns im Interview.

GIT SICHERHEIT: Wie ist die Idee zu EchoRing entstanden?

Mathias Bohge: Unser Mitgründer Prof. James Gross, Professor für Maschine-zu-Maschine (M2M) Kommunikation an der KTH in Stockholm, hat sich schon in seiner Zeit als Junior-Professor an der RWTH Aachen vor fast zehn Jahren darüber Gedanken gemacht, ob es überhaupt möglich ist, mit kabelloser Kommunikation hochverfügbare Echtzeitkommunikation zu ermöglichen. Er hat dann mittels mathematischen Methoden zunächst die Machbarkeit analysiert.

Florian Bonanati: Als diese Untersuchungen zu einem erfolgreichen Ende gekommen sind, hat er beschlossen, ein solches System tatsächlich zu bauen. Sein damaliger Doktorand – und unser heutiger Entwicklungschef – Dr. Christian Dombrowski erhielt dann für seine Doktorarbeit die Aufgabe, ein solches System auf FPGA-Basis im Rahmen seiner Doktorarbeit umzusetzen. Mit der Portierung auf Standardhardware ist dann nach der Gründung von R3 im Juli 2015 begonnen worden.

Warum ist Ihrer Meinung nach die Kabellos-Übertragungstechnik eine wichtige Neuerung in der sicheren Automatisierung?

Florian Bonanati: Im Kontext von Smart Factories wird die Flexiblisierung der Produktionsprozesse sowie die weitere Integration von Mensch und Maschine am Arbeitsplatz weiter fortschreiten. Die Vernetzung mit Kabeln ist hier keine Option, da das die Bewegungsfreiheit extrem einschränken würde. Hochverfügbare kabellose Not-Aus- und Not-Halt-Lösungen zur Einhaltung der Sicherung sowie neue kabellose Steuerkonzepte sind daher unverzichtbar für die Weiterentwicklung moderner Produktionsstätten und Arbeitsplätze.

Mathias Bohge: Außerdem wird die Intelligenz von Maschinen immer weiter in die Edge-Cloud wandern. Umso wichtiger wird die zuverlässige Anbindung, gerade auch mobiler Maschinen – kabelgebundene Netzwerke stellen hier keine Option dar. Im Kooperationsmodus werden fixe Roboter außerdem mobile Roboter anleiten und steuern, wenn die kabellose Kommunikation zu jedem Zeitpunkt zuverlässig sichergestellt werden kann.

Als Software-Entwickler hält man erst ein Produkt wirklich in Händen, wenn man die Software auf ein Stück Hardware spielt. Ihre Kooperation mit Schleicher führte zu einigen solcher Produktentwicklungen. Im letzten Artikel haben wir ausführlich über das EchoRing Übertragungsprinzip berichtet. Würden Sie unseren Lesern die entstandenen Produkte kurz vorstellen und sagen, wo diese ihre Anwendung finden werden?

Mathias Bohge: Das erste und grundlegende Produkt, das aus der Kooperation mit Schleicher entsteht ist das EchoRing Radio Board. Es kann in beliebige Maschinen oder Steuereinheiten integriert werden und bietet damit die Basis für den Aufbau eines EchoRing Netzwerks. Darauf aufbauend wird es ein Gateway-Modul geben, das in einem sicheren Gehäuse und mit Spannungsversorgung und Standard-Schnittstellen (u.a. Ethernet-Port) versehen ist. Die Kombination aus EchoRing Radio Board und Gateway-Modul bietet dann die Möglichkeit bestehende Steuerungssysteme kabellos zu verbinden. Dies ist z.B. interessant für die Vernetzung von stationärer Sicherheitssensorik mit fahrerlosen Transportsystemen (FTS). Als weiteres Produkt plant die Firma Schleicher eine Docking-Einheit, die Standard-Tablets mit Steuer- und Not-Halt/Not-Aus-Funktionalität ausstattet und so für den intelligenten Einsatz in der Produktion nutzbar macht.

Florian Bonanati: Außerdem erweitern wir in Kooperation mit der Firma Liebherr Electronics Group deren aktuelle Telematik-Einheit um die EchoRing Funktionalität und werden diesen Prototyp zeitnah vorstellen. Hintergrund dieser Aktivitäten sind die weiteren Automatisierungsbestrebungen im Bereich von Baustellen sowie Landwirtschaft.

Sie konnten bereits einige Kooperationspartner für ihr Pilotprojekt zum Thema „Wireless Safety“ als Übertragungstechnologie in Drahtlosnetzwerken mit bewegten Einheiten gewinnen. Können Sie uns schon Namen verraten und wie ist der Stand der Dinge?

Florian Bonanati: Unsere Kooperationen im Bereich Functional Safety, die über die Zusammenarbeit mit Schleicher und Texas Instruments hinausgehen, stehen im Moment noch am Anfang und sind dementsprechend zu diesem Zeitpunkt weder spruch- noch druckreif. Wer uns aber auf der Hannover Messe an unserem Stand besucht hat, hat vielleicht schon die ersten Ergebnisse dieser Kooperationen zu sehen bekommen.

Was können wir 2018 von R3 erwarten?

Florian Bonanati: Mit Sicherheit ein paar mehr Namen von Kooperationspartnern, als wir eben genannt haben (lacht). Vor allem aber wird mit dem Markteintritt unserer ersten EchoRing Produkte unser eigentlicher Geschäftsbetrieb starten. Des Weiteren engagieren wir uns in der Standardisierung von 5G im Rahmen der neu gegründeten 5G ACIA und weiten unser Engagement mit Kooperationspartnern weiter aus.

Mathias Bohge: Durch unseren Sieg beim Globalen IoT Finale der 2nd Innovation & Entrepreneurship International Competition, Shenzhen Anfang April dieses Jahres ist außerdem das internationale Interesse an EchoRing gewachsen. Wir werden uns darum verstärkt auch außerhalb von Deutschland und Europa engagieren