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PI-Technologien in 5G-Netzen
SICHERE STEUERUNG

AUTONOMER FAHRZEUGE

Funktechnologien sind für PI-Technologien nicht neu. Wie sieht es aber bei si-
cherheitsrelevanten Steuerungen und Überwachung von FTS in 5G-Campus-
netzwerken aus? Dieser Frage gingen namhafte Unternehmen aus Industrie und
Forschung in einem durch das BMBF geförderten Gemeinschaftsprojekt nach.

Der „5G-Industry Campus Europe“ in Aa- Von Branchenexperten wurden Parame- darunter liegenden Kommunikationstechnik
chen ist Europas größtes 5G-Forschungs- ter wie Reaktionszeit, Verfügbarkeit sowie als Black Channel für ein industrielles Ether-
netz und umfasst insgesamt vier Werks- funktionale Sicherheit als typische Voraus- net-Netzwerk (hier PROFINET) realisiert. Das
hallen und einen Quadratkilometer offene setzung für den Einsatz von 5G in der Ferti- zugehörige Sicherheitsprotokoll hat keine
Fläche. Die Werkshallen des Werkzeugma- gungsautomatisierung und dort speziell zur Auswirkungen auf das Standard-Busproto-
schinenlabors WZL und des Forschungsin- Steuerung autonomer Fahrzeuge definiert. koll. Ein solcher Black Channel kann transpa-
stituts für Rationalisierung FIR an der RWTH rente Netzwerkkomponenten wie Switches,
Aachen sowie des Fraunhofer-Instituts für Das bedeutet: Router, Links oder auch drahtlose Übertra-
Produktionstechnologie IPT sind mit ihrer Kommunikation der industriellen Proto- gungskanäle umfassen. Solche Sicherheits-
maschinellen Ausstattung und ihren Pro- kolle auf Layer 2 (ISO/OSI-Modell) protokolle reduzieren die Restfehlerwahr-
zessen mit industriellen Produktionsumge- Sehr kurze Zykluszeiten und hoch-präzise scheinlichkeit einer Datenübertragung auf
bungen vergleichbar. Synchronisierung das von den einschlägigen Normen wie der
Stabilität gegenüber anderen Funk- IEC 61508 geforderte Niveau oder besser.
USE CASES FÜR frequenzen im direkten Umfeld
SICHERHEITSPROTOKOLLE Transport vieler kleiner Ethernet-Frames SICHERES ZUSAMMENSPIEL

Übertragung von Sicherheitsprotokollen
In einem Projekt wurden dort fertigungsty- gemäß IEC 61784-3 Für eine bestmögliche Sicherheitskommu-
pische Use Cases bezüglich funktionaler Beachtung der IEC 61508 als Grundnorm nikation im Zusammenspiel mit PROFINET
Sicherheit beim Einsatz von 5G untersucht. für funktionale Sicherheit muss ein 5G-System vor allem zwei Anfor-
So wollte man klären, welche Vorteile 5G derungen erfüllen:
gegegenüber den bisherigen Wireless-Tech- Die bekannten Sicherheitsprotokolle (hier
nologien wie WLAN oder Bluetooth für die PROFIsafe) basieren auf dem Standard-In- Die PROFINET-Aktualisierungszeit beträgt
Fertigungsindustrie hat. dustrieprotokoll und werden angesichts der 1 ms, womit jede Millisekunde ein PROFI-

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10 PI-Magazin 1 /2021