Dr.-Ing.

Schneider, Daniel

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  • Publication
    Analysis of industrial production environments and derivation of a novel channel model towards optical wireless communication
    ( 2018)
    Schneider, Daniel
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    Flatt, Holger
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    Jasperneite, Jürgen
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    Stübbe, Oliver
    Today radio based wireless communication technologies offer limited performance, whereas optical wireless com- munication systems (OWC) propose potentially a high performant, scalable communication system conforming to real time conditions. However, current studies imply, that OWCs still lack the necessary performance and robustness level for most wireless applications in industrial production environments. In this approach several types of noises for free-space optical communication systems are empirically analysed in an accredited, exemplary industrial production environment. While the channel noise is usually modelled by the signal to noise ratio it is found that real environments cannot be approximated by the usual static additive white gaussian noise. In this approach the accumulated measurement data represents the spectrum variation of different locations and times relating to different types of noise sources. The implementation in a total channel model allows the optimization of OWC designs like the channel access scheme or the modulation type concerning performance and robustness. Furthermore an additional measurement setup is proposed, capable of measuring and classifying existing noise sources in order to serve the design of OWC systems in industrial production environments.
  • Publication
    Entwurf eines Kanalmodells für Visible Light Communication in dynamischen, industriellen Umgebungen
    ( 2017)
    Schneider, Daniel
    ;
    Flatt, Holger
    ;
    Jasperneite, Jürgen
    ;
    Stübbe, Oliver
    In diesem Beitrag werden die Störeinflüsse für optische Freiraumkommunikation in industriellen Produktionsumgebungen empirisch analysiert und ein Modellierungsansatz abgeleitet. Um drahtlose Kommunikationstechnologien einzusetzen, sind erhebliche Resistenzen gegenüber Störeinflüssen erforderlich, die Visible Light Communication (VLC) bis heute nicht vollständig erfüllt. Anhand von empirischen Messreihen wird in diesem Beitrag nachgewiesen, dass bei der Systemauslegung von VLC, anders als bisher, unterschiedliche Störquellen zu berücksichtigen sind, die orts- und zeitvariante Eigenschaften haben. Auf empirischen Untersuchungen basierend, wird eine alternative Berechnung der gesamten Störquellenleistung vorgeschlagen, die unmittelbar Auswirkung auf das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) und die maximal verfügbare Kanalkapazität hat. Der vorgestellte Ansatz dient dazu VLC-Systeme auch für industrielle Produktionsumgebungen auslegen zu können.
  • Publication
    Modellbasierter Entwurfsassistent zur Auslegung spezifischer Architektur- und Konfigurationseigenschaften von Kommunikationsnetzen mit Echtzeitanforderungen
    ( 2016)
    Leßmann, Gunnar
    ;
    Schneider, Daniel
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    Flatt, Holger
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    Schriegel, Sebastian
    ;
    Jasperneite, Jürgen
    Industrielle Netzwerke werden immer komplexer durch den Einsatz neuer Technologien wie Time Sensitive Networking (TSN). Die Anforderungen werden zudem verschärft durch sich ändernde gesetzliche Vorgaben wie z.B. bei Smart Grids. Planer solcher Netzwerke haben häufig spezifische Echtzeitanforderungen, Datenraten und Redundanzanforderungen zu beachten, deren Realisierung u.a. abhängig sind von der Leistungsfähigkeit und der Topologie des Netzwerkes. Designalternativen sollten daher quantitativ bewertbar sein, um individuelle Planungsaspekte erweiterbar sein und eine generelle Anwendbarkeit aufweisen. Da diese Kriterien aktuell von keinem verfügbaren Planungswerkzeug erfüllt werden, wurde in diesem Beitrag mit Hilfe von Matlab Simulink® ein generisches und skalierbares Modell von Netzwerkkomponenten erstellt. Diese Komponenten können parametriert und in einer anwendungsnahen Topologie kombiniert werden. Leistungsqualifizierende Parameter wie die Echtzeitfähigkeit, Auslastung der Komponenten, Ausfallsicherheit und die Topologie wurden zur Bewertung von Designszenarien eines beispielhaften Windparks herangezogen. Eine Erweiterung des Modells ermöglicht es darüberhinausgehend die Auswirkungen von zukünftigen Technologien, wie z.B. TSN zu analysieren.
  • Publication
    Universelle Echtzeit-Ethernet Architektur zur Integration in rekonfigurierbare Automatisierungssysteme
    ( 2015)
    Ax, Johannes
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    Aurel, Buda
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    Schneider, Daniel
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    Hartfield, John
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    Dürkop, Lars
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    Jungeblut, Thorsten
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    Jasperneite, Jürgen
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    Vedral, Andreas
    ;
    Rückert, Ulrich
    Das neue Geschäftsmodell, das mit der Industrie 4.0 verbunden ist, verändert ein etab-liertes Dogma der Automatisierungsbranche: Anlagen wurden auf hohen Durchsatz der immer gleichen Produktformate optimiert. Während derartige Systeme mit bekannten Maßnahmen auto-matisierbar sind, stellt die Variantenfertigung eher ein Automatisierungshindernis dar. Für eine individualisierte Produktion ist die Rekonfigurierbarkeit von Industrieanlagen ein wichtiger Fak-tor. Die Modularisierung und automatische Konfiguration sind hierbei wesentliche Triebkräfte. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine Basisarchitektur für eine intelligente Netzwerkkomponente vorge-stellt, die ohne manuelle Konfiguration in unterschiedlichen Echtzeit-Ethernet-Netzwerken einge-setzt werden kann.