Verteilte Robotik-Middleware & latenzarme IPC

Verbindet Roboterflotten über instabile WLAN- und 5G-Netze mit unter 5 Byte Protokoll-Overhead pro Nachricht und automatischer Statusreparatur.

SwarmMiddleware Deterministic DDS & Zenoh Architecture

Robotics Core: Middleware Core — CycloneDDS & Zenoh Protocol Bridge

Autonomous Robotics Nodes & SLAM Controllers

Eclipse Zenoh Edge Router
CycloneDDS Zero-Copy IPC
DDS Security Cryptographic Enclave
Dynamic Topic QoS Filter
Micro-ROS MCU Gateway

Architectural Layers & Navigation Stacks

Schicht 1: Wahrnehmungs- und SLAM-Subsystem (3D LiDAR / RealSense RGB-D / Fast-LIO2 / Cartographer): Hochfrequente Punktwolkenerfassung, eng gekoppelte IMU-Vorintegration und subzentimetergenaue Echtzeit-Lokalisierung.
Schicht 2: Lokale Navigation & Modellpraediktive Regelung (MPC) (TEB Local Planner / Timed-Elastic Band / Pure Pursuit): Echtzeit-Hindernisausweichung, nicht-holonome kinematische Bahnoptimierung und dynamische Umschaltung von ISO 3691-4 Sicherheitsfeldern.
Schicht 3: Interoperabilitaet, Middleware & Flottenbus (VDA 5050 v2.1 / ROS 2 Jazzy / Eclipse Zenoh / CycloneDDS): Standardisierte JSON/MQTT-Auftragserfassung, Zero-Copy-IPC zwischen Knoten und deterministisches Status-Reporting ueber heterogene Flotten.
Schicht 4: Schwarm-Orchestrierung & Verkehrsoptimierung (Conflict-Based Search (CBS-MAPF) / Dynamic Block Reservation): Konfliktfreie Multi-Agenten-Pfadsuche (CBS-MAPF), automatisiertes Gelegenheitsladen und Engpassminimierung.

Telemetry & Compliance: ±5 mm (Positioniergenauigkeit) | <8 ms (Flottendispatch-Latenz) | <12 ms (Sicherheits-Stoppreaktionszeit) | VDA 5050 v2.1 (Offener Flottenstandard)

Deterministische DDS- und Zenoh-Protokollbrücken in SwarmMiddleware

Autonome Schwärme können keine aufgeblähten Kommunikationsstapel tolerieren, die Ad-hoc-Funkverbindungen sättigen. SwarmMiddleware etabliert die Protokoll-Engineering-Standards für brokerlose, overhead-arme verteilte Kommunikation über Tausende von Roboteragenten.

Core Engineering Areas

Eclipse Zenoh and CycloneDDS Edge Protocol Comparison — Architectural benchmarking comparing traditional OMG DDS against lightweight Eclipse Zenoh protocols for constrained wireless robot swarms.
Distributed ROS 2 Mesh Networking and Discovery Scoping — Preventing multicast discovery storms and network saturation when hundreds of ROS 2 mobile robots connect to a shared Wi-Fi network.
DDS Security Cryptographic Topic Enclaves — Hardware-accelerated AES-GCM encryption and mutual authentication for safety-critical robotic communication topics.