AgraNet - Kommunikationsplattform für mobile und zeitkritische Agrarprozesse
Um Agrarprozesse hinsichtlich einer Agrartechnik 4.0 zu optimieren werden Landmaschinen zunehmend untereinander kommunizieren. Diese teilweise sehr zeitkritischen und dynamischen Prozesse benötigen verlässliche Kommunikationsmöglichkeiten. In Zukunft wird der Bedarf an Kommunikation weiter steigen: Forschungskonzepte sehen die Aufteilung der Funktionen großer Agrarmaschinen auf viele kleine und selbstorganisierend agierende Schwärme von Maschinen vor, die kooperativ Prozesse bearbeiten. Heutige und zukünftige Anwendungsfälle erschaffen ein „Internet der Landwirtschaft“.
In der Agrartechnik hat sich die Verwendung von Mobilfunk zum Datenaustausch etabliert. Vermehrt wird auch die Nutzung von Nahbereichskommunikation via infrastrukturbasiertem WLAN nach IEEE 802.11 fokussiert. Neuartige Funktechnologien wie LoRa, SigFox, Zigbee IEEE 802.15.4, Wireless M-Bus oder auch die Entwicklungen aus dem Automobilbereich (Car-to-X, 802.11p) verfügen über ein hohes Potenzial, welches bislang in der Agrartechnik nicht, oder nur in Anfängen, genutzt wird. Die Vielfalt an Funktechnologien erschwert es insbesondere KMU, die für ihre Anwendungsfälle geeigneten Varianten zu ermitteln, zu evaluieren und kombiniert in ihre Produkte zu integrieren.
Bislang werden Funktechnologien in der Agrartechnik meist für einen Kommunikationspfad fest gewählt. Abweichende Kommunikationsanforderungen der Prozesse und ihrer Anwendungen führen zu unterschiedlichen Dienstgüteklassen, die Qualitätseigenschaften wie die Robustheit, die Bandbreite und die Latenz einer Verbindung beschreiben. Derartige Dienstgüteklassen sind bislang weder spezifiziert, noch kann die Kommunikation anwendungsspezifisch aus verschiedenen Funktechnologien zusammengesetzt und konfiguriert werden. Können Teilnehmer aufgrund schlechter Netzabdeckung, durch Abschattungen oder durch Prozessänderungen nicht erreicht werden, erfahren sie dies erst bei einem ersatzlos fehlschlagenden Kommunikationsversuch. Dass sie einige Momente früher oder später kommunizieren konnten bzw. können, erfahren sie nicht und können ihre Abläufe nicht darauf ausrichten. Mit der zu entwickelnden Kommunikationsplattform soll sich dies ändern: Die Plattform wird zur Prozessplanungszeit initial auf Basis der anwendungsspezifischen Anforderungen konfiguriert und zur Laufzeit mittels adaptiver Kommunikationskonfiguration kontinuierlich an dynamische Änderungen angepasst.
Das Ziel des AgraNet-Projektes ist die prototypische Realisierung einer Kommunikationsplattform für eine Agrartechnik 4.0. Die Plattform soll die Basis zur Umsetzung heutiger und zukünftiger kooperativer Anwendungsfälle bilden. Auf den jeweiligen Anwendungsfall bezogen werden infrastrukturbasierte und infrastrukturlose Kommunikationstechnologien für den Nah- und Fernbereich kombiniert und mit der erforderlichen Dienstgüte hinsichtlich Ausfallsicherheit, Latenz, Bandbreite, etc. versehen. Mechanismen zur Selbstorganisation sorgen aufgrund der zeitkritischen und dynamischen Prozesse automatisiert für notwendige Anpassungen der Kommunikationskonfiguration. Es soll eine unternehmensübergreifende Vernetzung von Agrarmaschinen und Prozessteilnehmern mit anwendungsspezifischer Optimierung ermöglicht werden.
Projektpartner: ANEDO Ltd., Hochschule Osnabrück, Kotte Landtechnik GmbH & Co. KG, Maschinenfabrik Bernard Krone GmbH & Co. KG
Projektförderung: Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) - Förderung für die niedersächsischen Regionen
Projektlaufzeit: 3 Jahre, 1.3.2018 - 31.10.2021
Budget: 297.938,64 €