Ziel der Entwicklung
Im Krisen- und Katastrophenfall sind üblicherweise verschiedene Organisationen mit dem Krisenmanagement beauftragt, wie zum Beispiel die Feuerwehr, die Polizei und der Rettungsdienst. Für einen erfolgreichen Krisen- und Katastropheneinsatz ist eine gute Koordination der Einsatzkräfte und Kommunikation untereinander im Einsatzgebiet entscheidend. Deshalb ist es wichtig, schnell eine hoch verfügbare, unabhängige Kommunikationslösung zur Verfügung zu haben. Die Einsatzkräfte können sich dabei oftmals nicht darauf verlassen, dass am Einsatzort eine vorinstallierte Kommunikationsinfrastruktur gegeben ist beziehungsweise dass diese verfügbar ist:
Gegebenenfalls wurde keine Kommunikationsinfrastruktur (z.B. Basisstationen) vorab installiert / Die bestehende Infrastruktur kann durch die Ursache für die Krise zerstört worden sein / Die bestehende Infrastruktur kann überlastete sein / Die bestehende Infrastruktur stellt eventuell nur eine schmalbandige Kommunikationsmöglichkeit zur Verfügung, die nicht für die geforderten Anwendungen ausreicht.
Aus diesem Grunde gewinnen Ad-hoc-Netze zur Realisierung einer autarken Kommunikationslösung am Einsatzort immer mehr an Bedeutung (siehe Abbildung).
Ziel dieses FuE-Projektes ist es daher, eine mobile Kommunikationsinfrastruktur für den Krisen- und Katastrophenfall auf Basis eines Ad-hoc-Netzwerkes zu analysieren, zu spezifizieren und prototypisch zu realisieren. Dabei werden folgende Aspekte berücksichtigt:
Analyse und Beschreibung von Einsatzszenarien und deren Anforderungen an das Gesamtsystem; Analyse, Auswahl und Integration eines geeigneten Ad-hoc-Routing-Protokolls, welches die Mobilitätsanforderungen der anvisierten Einsatzszenarien unterstützt; Analyse der Sicherheitsanforderungen und Realisierung von geeigneten Sicherheitsmechanismen; Analyse, Spezifikation und Realisierung eines automatischen Konfigurationsmechanismusses; Dienste-Analyse und Spezifikation eines Quality of Service (QoS)-Konzeptes für die Priorisierung von verschiedenen Verkehrsklassen; Erweiterung des Systems um die Unterstützung von IPv6 (neben IPv4); Untersuchung und Spezifikation einer benutzerfreundlichen Management- und überwachungsschnittstelle; Erstellung einer Systemarchitektur inklusive beschriebung der darin enthaltenen Komponenten und Schnittstellen; Dokumentation der Ergebnisse.
Vorteile und Lösungen
Die in diesem Projekt spezifizierte mobile Kommunikationslösung auf Basis eines Ad-hoc-Netzwerkes erfüllt folgende Kundenanforderungen:
1. Autarke Kommunikationslösung: Wie bereits beschrieben, benötigen die Einsatzkräfte für das Krisenamangement eine autarke Kommunikationslösung, weil infrastrukturabhängige Lösungen wie beispielsweise Mobilfunk (GSM/GPRS/UMTS) oder Festnetzleitungen am Einsatzort nicht verfügbar sein können.
2. Breitbandige Funklösung: Viele der im Krisenamangement geforderten Anwendungen, wie die übertragung von Videobildern in Realzeit, die übertragung von großen Datenmengen, oder die Verwendung einer Führungssoftware erfordern hohe Datenraten, welche von Kommunikationslösungen wie Mobilfunk (GSM/GPRS/UMTS) oder dem Digitalen Bündelfunk (TETRA) nicht zur Verfügung gestellt werden können.
3. Unterstützung zahlreicher Anwendungen: Viele der für den Kriseneinsatz geforderten Anwendungen basieren auf dem Internet Protokoll (IP). Die in diesem Projekt spezifizierte Lösung unterstützt die übertragung von beliebigen IP-Daten und ermöglicht somit die Integration und Nutzung zahlreicher Anwendungen.
4. Unterstützung von Mobilität: Im Kriseneinsatz muss das Krisenmanagement und seine Kommunikationsinfrastruktur „ad-hoc“aufgebaut werden. Darüber hinaus sind - abhängig vom Verlauf des Kriseneinsatzes - die Einsatzkräfte mobil. Die in diesem Projekt spezifizierte Kommunikationslösung unterstützt sowohl einen Ad-hoc-Aufbau sowie die Mobilität der Netzwerkkomponenten und seiner Nutzer.
Zielgruppe und Zielmarkt
Die Endanwender einer in diesem Projekt spezifizierten mobilen Kommunikationslösung, sind vor allem Organisationen, die mit dem Krisenmanagement beschäftigt sind. Hierzu zählen unter anderem die Polizei (Spezialkräfte, Bundespolizei, Länderpolizeien), die Feuerwehr (Berufsfeuerwehren, Werkfeuerwehren, freiwillige Feuerwehren), der Rettungsdienst (Deutsches Rotes Kreuz, Malteser, Johanniter) sowie weitere Katastrophenschutz und Zivilschutzorganisationen (zum Beispiel BBK).
Die Technologie der mobilen Ad-hoc-Netze und die Projektergebnisse sind für eine Vielzahl von Firmen und Organisationen interessant und vorteilhaft, beispielsweise für Firmen, die Netzwerkkomponenten herstellen und in den Markt der mobilen Ad-hoc-Netze einsteigen wollen, oder Firmen, welche die oben genannten Organisationen beraten oder mit technischen Lösungen ausstatten. Deshalb sind die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten in diesem Forschungsgebiet sehr gut. Darüber hinaus wird in diesem FuE-Projekt, durch die Vorab-Analyse von Einsatzszenarien und Nutzeranforderungen potentieller Kunden, direkt auf Kundenbedürfnisse eingegangen und die mobile Kommunikationslösung darauf maßgeschneidert. Dies erhöht den Wert der Projektergebnisse erheblich und macht diese für Kundenlösungen direkt umsetzbar.
Zukünftige Forschungsarbeiten können direkt auf den Projektergebnissen aufbauen, weil bei der Systemspezifikation auf die Verwendung von Standards und offenen Schnittstellen geachtet wurde. In diesem Projekt lag der Fokus in der Spezifikation der mobilen Kommunikationslösung an sich. Für den Einsatz in einem bestimmten Kundenszenar muss diese Lösung jedoch in die Kundenumgebung eingebunden beziehungsweise an diese angepasst werden (zum Beispiel die Integration der Endsysteme und Anwendungen des Kunden). In einem zukünftigen Forschungsprojekt sollte deshalb eine diesbzglügliche Erweiterung des Systems umgesetzt werden.