SESAM – BMBF 资助的研究项目
用于灵活制造的安全软件定义 5G 接入网络
动机
根据工业 4.0 工作组的定义，未来的工业 4.0 概念包括使用“根据具体情境而具备自主性、自我控制和自我配置、基于知识和传感器的分布式生产资源，这些资源包括机器、机器人、传送机、存储系统以及操作资源”。智能联网工厂是一个关键因素，它不仅连接生产方式，还需连接产品、资源和人员。除了在工厂内进行连接之外，这些网络物理系统 (CPS) 也将在全球范围内实现互联。因此，信息和通信技术 (ICT) 将在工业 4.0 应用的开发方面发挥重要作用。未来将可以单独在线设计工厂生产的产品。为了将单个客户需求整合到生产流程中，需要无线连接智能工厂中的工厂机器人。这种无线连接具有高移动性，可确保工厂机器人通过工厂建筑内的多个分布式无线接口进行通信；考虑到延迟问题，这种连接仍然极具挑战性。对于精密的工业 4.0 应用，只有 5G 技术才能实现低于 1 ms 的延迟。
在可靠性方面，通过共享媒介实现的无线通信比有线通信更具挑战性。工业环境需要较高的数据安全级别：在多种情况下，工业生产的产品在价值链中具备高经济价值，因此可能导致各方采取非法行为。提高数据安全性能够确保仅授权方可以访问基础设施。高效程序可以保护人们的内部通信，防止受到各种攻击。
方法和目标
“用于灵活制造的安全软件定义 5G 接入网络”(SESAM) 项目旨在依据各种严苛要求开发整体 5G 系统概念，以便实现低延迟移动性，同时在异构 5G 网络中确保数据安全。相关方法基于可靠安全的软件定义网络 (SDN)，可实现基于数据包的协作性、预测性切换，确保可靠的数据传输。
SESAM 项目的主要目标包括：
- 低延迟：在面向移动用户的集中式 Cloud-RAN 网络架构中，相应程序需要高效以实现低延迟。为此，该项目采用基于无线电和光传输的异构方法。
- 数据安全：可见光可轻松调整，并且自由传播，无相互影响。可以在室内轻松限制和调整可见光，确保提高数据安全。开发出基于 SDN 的全新 5G 网络加密技术，以实现低延迟和安全传输。
- 可靠传输：基于光线和无线电的异构传输方法可提供有用的备用解决方案，以在光线被遮挡或受阻的情况下确保有效的无线电连接。
SESAM 采用最新方法：该项目第一步是执行插拔测试，以在早期阶段测试数据传输接口、媒介访问、互联、数据安全和工业通信技术，从而识别漏洞并在项目过程中予以修复。作为首次应用测试，将在实际条件下进一步开发和研究子系统。在完成另一次优化循环之后，整体系统会集成到实际生产环境中，并展示给特定用户和进行测试。
项目组织：
SESAM 是由德国联邦教育与研究部 (BMBF) 资助的联合研究项目，囊括研究和工业领域的多名专家合作伙伴。BMBF 是项目负责人。Fraunhofer Heinrich Hertz Institute 负责领导项目进展。
- 项目管理：VDI/VDE Innovation + Technik GmbH
- 成员：Fraunhofer Heinrich Hertz Institute、Berlin Institute for Software Defined Networks (BISDN)、R3 - Reliable Real-time Radio Communications GmbH (R3Coms)、罗德与施瓦茨公司
- 相关合作伙伴：BMW AG、Deutsche Telekom AG - T-Labs、OSRAM GmbH
- 项目周期：2017 年 5 月 – 2020 年 4 月