3. November 2020

Fraunhofer HHI schließt Forschungsprojekt AMMCOA mit Erfolg ab

Das Projekt AMMCOA (Autonomous Mobile Machine Communication for Off-Road Applications), welches im Rahmen des BMBF-Förderprogramms „IKT 2020 - Forschung für Innovationen“ finanziert wurde, konnte im September 2020 erfolgreich abgeschlossen werden. In dem dreieinhalbjährigen Forschungsprojekt war das Fraunhofer HHI mit der Abteilung „Drahtlose Kommunikation und Netze“ als Projektpartner involviert.

Mit der zunehmenden Komplexität von Land- und Baumaschinen wachsen die Ansprüche an deren Effizienz, Präzision und Sicherheit. Automatisierter – und perspektivisch auch komplett autonomer – Betrieb kann in diesem Anwendungsfeld zu optimierten, wettbewerbsfähigen Ergebnissen führen und in der Zukunft zur bedarfsgerechten land- und bauwirtschaftlichen Produktion beitragen. Im Unterschied zum autonomen Straßenverkehr ist man in Land- und Bauwirtschaft häufig mit unbefestigtem Gelände konfrontiert, für das entweder keine oder nicht hinreichend genaue digitale Karten verfügbar sind. Zugleich ist eine präzise relative und absolute Lokalisierung notwendig, damit die Maschinen nicht ins benachbarte Feld oder gegeneinander fahren.

Ziel des Projektes AMMCOA war es, die hochzuverlässige und echtzeitfähige Vernetzung von Land- und Baumaschinen zu ermöglichen. In diesem Rahmen wurde eine lokale, mobil mitführbare und infrastrukturlose Taktile-Internet-Vernetzungslösung erforscht, die sich durch eine sehr niedrige Verzögerungszeit auszeichnet und sich zudem automatisch in bestehende Mobilfunknetze einfügen lässt. Auf diese Weise wird eine dynamische und bedarfsangepasste Erweiterung des 5G-Netzes realisiert, die auch bei „Funklöchern“ eine Kommunikations-infrastruktur zur Verfügung stellt. Zusätzlich wurde eine integrierte, hochpräzise Lokalisierungs-lösung entwickelt, welche die besonderen Anforderungen in Land- und Bauwirtschaft berücksichtigt.

Die Expertise des Fraunhofer HHI auf dem Feld der drahtlosen Kommunikationstechnik brachte entscheidende Ergebnisse in der Projektarbeit hervor: Sowohl die Konzepte zur Steuerung von Phased-Array-Antennen für 5G als auch der Messaufbau zur Evaluation von Millimeterwellen-basierter Lokalisierung wurden von Forschenden des Fraunhofer HHI entworfen und realisiert. Zudem entwickelte das Team des Instituts die Systemkomponenten und Signalverarbeitungs-algorithmen zur Bestimmung der Einfallsrichtung von strahlgeformten 5G-Kommunikations-signalen im mm-Wellenbereich. Darüber hinaus integrierten die Forschenden einen Demonstrator für die Ortung von 5G-Sendern mit mm-Wellen Beamforming-Technologie. Außerdem wurde das autarke, transportable LTE Netzwerk („Network-in-a-Box“) bei 700 MHz am Fraunhofer HHI entwickelt und integriert.

Das von Infineon Technologies koordinierte Projekt hatte ein Budget von insgesamt 7,48 Mio. Euro. Projektpartner waren Maschinenhersteller und -zulieferer wie BOMAG GmbH, John Deere GmbH & Co. KG und Sensor-Technik Wiedemann GmbH. Auch Softwareunternehmen und Forschungseinrichtungen wie Robot Makers GmbH und die TU Kaiserslautern arbeiteten am Projekt mit.