Projekt der Frankfurt UAS erforscht Potenziale von virtuellen Netzwerken zum Einsatz in Katastrophengebieten.
Frankfurt am Main, 26. Oktober 2017. Im Falle von Katastrophen wie Erdbeben, Stürmen und Überschwemmungen, großen Industrieunfällen sowie größeren Stromausfällen und Cyberangriffen benötigen Rettungs- und Sicherheitskräfte eine leistungsfähige und robuste Kommunikationsinfrastruktur. Trotz Ausfall der üblichen Kommunikationssysteme und der Stromversorgung müssen Einsatzkräfte, Hilfsbedürftige, Angehörige, Freundinnen und Freunde, Nachbarinnen und Nachbarn sowie freiwillige Helfer/-innen effektiv miteinander kommunizieren können, um Menschenleben zu retten und wirtschaftliche Schäden zu minimieren. Im Projekt „Optimierung von Wireless Mesh Networks mit Netzwerkvirtualisierung für den Katastropheneinsatz“ (VirtO4WMN) der Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze am Fachbereich Informatik und Ingenieurwissenschaften der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS) werden daher Lösungsansätze für ein skalierbares Wireless Mesh Network (WMN) entwickelt. Ein WMN baut sich durch die Verknüpfung vieler Netzwerkknoten automatisch auf und kann daher Teile der infolge der Katastrophe ausgefallenen Netze ersetzen. Dies geschieht nicht nur durch ein optimiertes WMN, sondern auch über eine Netzwerkvirtualisierungs(NFV)-Struktur. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt (Förderkennzeichen: 13FH018IX6) im Rahmen der Förderlinie „IngenieurNachwuchs – Kooperative Promotionen, Förderrunde 2016“ des Programms „Forschung an Fachhochschulen“ mit rund 600.000 Euro über einen Zeitraum von vier Jahren.
„Einsatzkräfte wie das Technische Hilfswerk oder die Feuerwehr können in Katastrophengebieten an günstigen Orten akkubetriebene Funkrouter bereitstellen, die dann automatisch ein Wireless Mesh Network als Kommunikationsinfrastruktur bilden. Diese können flexibel eingesetzt werden und beispielsweise bei einem Nachbeben dafür sorgen, dass die Kommunikation nicht unterbrochen wird“, so Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick, Leiter des Projekts. Dieses Netz passt sich adaptiv an die Gegebenheiten an, das heißt, neue WMN-Knoten können zum Netzwerk hinzukommen und Übergänge zu bereits bestehenden, öffentlichen Kommunikationsnetzen und dem Internet sind möglich. Einsatzkräfte und Hilfsbedürftige können sich so weiterhin mit ihren Smartphones per W-LAN in dieses Netz einwählen und darüber kommunizieren. Die Kommunikation wird dadurch sichergestellt, dass einzelne WMN-Knoten nach Bedarf Dienstfunktionen wie Webserver, Voice over IP-Server für Telefonie, Videoserver oder Instant Messaging für die unterschiedlichen Nutzergruppen bereitstellen können. „Durch einen Voice over IP-Server können betroffene Personen im ersten Schritt Informationen untereinander austauschen. Im nächsten Schritt kann dann eine Notrufzentrale speziell für das Katastrophengebiet eingerichtet werden“, erklärt Trick. Weitere spezialisierte Dienste können für Ersthelfer/-innen, Ärztinnen und Ärzte und Bergungskräfte zugänglich gemacht werden. So können etwa Informationen über Opferzahlen und Verletzungen sowie Lagepläne bereitgestellt werden.
Ein wichtiger Schwerpunkt des Projekts ist die Energieeinsparung bei Verwendung des WMN. Hierzu können Optimierungen bei der Netz- und Dienstarchitektur, den Routingprotokollen und dem Einsatz von NFV erfolgen: Grundidee hierbei ist, immer nur die notwendigen Netzfunktionen auf den entscheidenden WMN-Knoten bereitzustellen. Sie können bei Bedarf im Netz verschoben, aktiviert oder deaktiviert werden. Damit passt sich das Netz automatisch an die realen Erfordernisse an, bei gleichzeitiger optimaler Schonung der Akkuladung und damit einhergehender Optimierung der Netzverfügbarkeit.
Die Ergebnisse des Projekts fließen unter anderem in zwei kooperative Promotionen, laufende Lehrveranstaltungen, geplante Folgeprojekte und mögliche Produktentwicklungen ein.
Kontakt
Frankfurt University of Applied Sciences
Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften
Prof. Dr.-Ing. Ulrich Trick
Telefon: +49 69 1533-2228
trick(at)fb2.fra-uas.de
Weitere Informationen zum Fachbereich Informatik und Ingenieurwissenschaften unter
www.frankfurt-university.de/fb2.