INSTITUT FÜR INFORMATIK

Arbeitsgruppe Verteilte Systeme

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Projektgruppe: Transport for IoT-based Command & Control
Zeitraum: SS 2017 - WS 2017/2018

TRICC Overview

Einsatzkräfte von Feuerwehr und Rettungsdiensten riskieren mitunter ihr eigenes Leben, um das anderer zu retten und Sachschäden zu minimieren. Neben obligatorischen Funkgeräten sind dabei zusätzliche technische Hilfsmittel, beispielsweise Totmannmelder und Gassensoren, immer häufiger Teil der individuellen Ausrüstung. Allerdings stehen erfasste Messwerte nur lokal zur Verfügung und müssen der Einsatzleitung bei Bedarf per Sprechfunk durchgegeben werden.

Mit dem sukzessiven Wechsel von Analog- zu Digitalfunk basierend auf Terrestrial Trunked Radio (TETRA), eröffnen sich den Behörden und Organisationen mit Sicherheitsaufgaben (BOS) neue Möglichkeiten den herkömmlichen Sprechfunk zu ergänzen. Als Erweiterung des klassischen Funkmeldesystems (FMS), bei dem ausgewählte Statusmeldungen verschickt werden können, bietet TETRA einen Short Data Service (SDS). Dieser schafft unter anderem die Voraussetzungen für schmalbandige Verbindungen zur Übertragung von Telemetriedaten. Mit Einführung des TETRA Enhanced Data Service (TEDS) wurden zudem die erzielbaren Datenraten signifikant erhöht (max. ~500 kBit/s). Dies ermöglicht beispielsweise die rudimentäre Übertragung von Karten- und Videodaten, reicht jedoch für moderne Anwendungen (insb. hochauflösende Videos) nach wie vor nicht aus. Als Alternative für die Kommunikation zwischen Einsatzkräften und Einsatzleitung vor Ort bieten sich drahtlose multihop ad hoc Netzwerke an. Diese benötigen keine vorhandene Netzwerkinfrastruktur und ermöglichen, je nach eingesetzter Technologie, ausreichend hohe Datenraten.

Für den Einsatz bei den BOS ergeben sich jedoch einige Herausforderungen: Zunächst dürfen die Einsatzkräfte nicht bei ihrer Arbeit behindert werden. Dies setzt voraus, dass die verwendete Hardware kompakt und die Kommunikationsinfrastruktur schnell und intuitiv auszubringen ist. Bei längeren Einsätzen muss außerdem eine energieeffiziente Umsetzung gewährleistet sein. Um eine Alternative zu TEDS darzustellen, müssen weiterhin ausreichend hohe Datenraten erreicht werden. Dabei muss die Kommunikation robust, sicher und verzögerungsarm sein. Aufgrund der Ähnlichkeiten bieten sich somit Ansätze und Protokolle aus dem Internet der Dinge (Internet of Things (IoT)) an. Die Aufbereitung und geräteunabhängige Präsentation der Daten für die Einsatzleitung, sowie deren Vorhaltung für eine Nachbesprechung sind ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Aspekt des Systems.

Das Ziel der Projektgruppe ist die Implementierung und Evaluation einer ad hoc vernetzten Systemarchitektur für verschiedene Einsatzszenarien. Unter der Berücksichtigung der besonderen Herausforderungen soll auf diese Weise eine bessere Übersicht über die aktuelle Einsatzlage erreicht werden.


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