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Fehlerquellen

Ein erheblicher Teil aller Datenübertragungsfehler resultiert aus einer fehlerhaften Datenweiterleitung über Gateways. Zum Beispiel können Datenverdopplungen auftreten oder Datenpakete verloren gehen, wenn ein Gateway Daten nicht weitergibt. Werden Datenpakete aufgrund ihrer Länge nur als Folge von Teilpaketen übertragen, besteht die Gefahr, dass unterschiedliche Übertragungswege über verschiedene Gateways zu Verwechslungen oder Fehleingaben bestimmter Paketsegmente führen.

Eine weitere mögliche Quelle für fehlerhafte Daten sind elektromagnetische Interferenzen, die Daten verfälschen können. Dies geschieht durch das sogenannte Drehen einzelner Bits oder gar durch Zerstörung ganzer Informationsabschnitte. Darüber hinaus können in Netzwerken, in denen sowohl Standarddaten als auch Sicherheitsdaten übertragen werden, sogenannte Maskeraden auftreten. Dabei werden Standarddaten aufgrund von Verwechslungen und Einfügungen fälschlicherweise als Sicherheitsdaten betrachtet. Dies führt zu schweren Fehlfunktionen.

Fehler erkennen und vermeiden

Einer der wichtigsten Mechanismen von openSAFETY ist der Zeitstempel, der Datenduplikationen, Verwechslungen und Verzögerungen verhindert. Jedes Datenpaket wird beim Senden mit der aktuellen Uhrzeit gestempelt. Dieser Stempel ermöglicht es dem Empfänger, Doppelauslesungen zu vermeiden und die zeitliche Abfolge der verschiedenen Pakete sowie Verzögerungen zu bestimmen.

openSAFETY ist unabhängig von Distributed-Clocks - ein spezielles Verfahren sorgt für eine zuverlässige Synchronisation aller Knoten. Darüber hinaus können Verbraucher bei der Abfrage der Antwort erkennen, dass die Datenverbindung weiterhin besteht. openSAFETY implementiert diesen Mechanismus als softwarebasierte Funktion.

Der Nachrichtenidentifikator schließt Verwechslungen auf der Empfängerseite aus: openSAFETY-Frames verfügen über ein eindeutiges Identifizierungs-Tag, das Teile des Adressfeldes, den enthaltenen Telegrammtyp und den Frame-Typ kodiert.

Das zuverlässigste Mittel, um Änderungen am ursprünglichen Nachrichteninhalt zu erkennen, ist das CRC-Verfahren. Es erzeugt aufgrund der Struktur der Datenpakete unterschiedliche Prüfsummen. Die Prüfsummen werden als Bitfolge an die Pakete angehängt. Der Empfänger berechnet die Prüfsummen selbst und vergleicht das Ergebnis mit den empfangenen Informationen. Werden Abweichungen vom ursprünglichen Dateninhalt festgestellt, wird die Meldung ignoriert.