Industrial Wireless Communication - Siemens

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Industrial Wireless Communication
IWLAN — Access Points IEEE 802.11a/b/g
Übersicht
■ Funktion
Ein einfaches Funkfeld kann bereits aus einem einzigen
Access Point aufgebaut werden (Infrastruktur-Modus). Zum
Anschluss an das drahtgebundene Netz stellt der Access Point
eine Industrial Ethernet-Schnittstelle zur Verfügung. Teilnehmer,
wie z.B. mobile Steuerungen, oder ein Field PG können sich
innerhalb des Funkfeldes frei bewegen und mit anderen Teilnehmern
über diesen Access Point Daten austauschen.
Ist das Funkfeld eines einzelnen Access Points (Funkzelle) nicht
ausreichend, so kann es um zusätzliche Access Points erweitert
werden. Die einzelnen Funkzellen müssen sich überlappen,
damit bewegte Teilnehmer lückenlos von einem Access Point
zum nächsten übergeben werden (Roaming) können. Für die
Applikation geschieht dies transparent. Die Access Points
müssen über Industrial Ethernet oder ein Wireless Distribution
System (WDS) Daten austauschen können.
Die Betriebsart Wireless Distribution System muss gewählt
werden, wenn die Access Points nicht über eine Drahtleitung mit
Industrial Ethernet verbunden sind (z. B. keine Kabeltrasse für
Datenleitung vorhanden). Über WDS kann ein Access Point aus
der Produktlinie SCALANCE W780 mit bis zu acht anderen
Access Points kommunizieren, die nicht über eine direkte Drahtverbindung
an das Datennetz angeschlossen sind. Durch Einsatz
von gerichteten Zusatzantennen werden Reichweiten über
einige 1000 m im Außenbereich erzielt.
Neben einer zuverlässigen Funkverbindung zeichnen sich die
SCALANCE W780 Access Points durch die Unterstützung von
IT-Mechanismen aus:
IEEE 802.11a/b/g für verschiedene Frequenzbereiche
IEEE 802.11h für Einsatz im 5 GHz-Bereich im Außenbereich
IEEE 802.11e für Wireless Multimedia (WMM)
IEEE 802.11i für Security
Aufbau von redundanten Vernetzungen mit dem
Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP)
Virtuelle Netze (VLAN), um z. B. unterschiedliche Benutzergruppen
logisch voneinander zu trennen
Versenden der Log-Einträge der SCALANCE W-Geräte an
einen Syslog-Server
Moderne Security-Mechanismen (z. B. Netzwerk-Security wie
IEEE 802.1x, RADIUS, EAP-Mechanismen)
Im Client Mode:
Network und Port Address Translation (NAT/PAT):
Abbildung von privaten IP-Adressen und Ports auf öffentliche
Adressen
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Siemens IK PI · 2012
© Siemens AG 2011
Security
Ein hohes Maß an Datenschutz (Security) wird durch die
Mechanismen WPA2/IEEE 802.11i erreicht. Dort sind moderne
Verfahren definiert, die sowohl einen regelmäßigen Tausch der
kompletten 128 Bit-Schlüssel regeln, als auch die Zugangskontrolle
(Authentifizierung) eines Teilnehmers durchführen.
Zur Verschlüsselung der Daten wird der Advanced
Encryption Standard (AES) zur Verfügung gestellt.
Darüber hinaus ist sowohl der Zugriff auf die Geräte (HTTPS)
verschlüsselt, als auch ein sicheres Einloggen (SSH) möglich.
Wird ein Sicherheitskonzept mit Virtual Private Networks (VPN)
oder der Produktlinie SCALANCE S gewünscht, so können die
Produkte problemlos darin integriert werden.
iFeatures (nur bei RR-Varianten der Access Points)
iPCF (industrial Point Coordination Function)
Die Betriebsart iPCF empfiehlt sichfür Anwendungen mit Bedarf
an Echtzeit und vorhersagbaren Antwortzeiten (Deterministik),
auch während des Roaming-Vorganges bewegter Teilnehmer
von einem Access Point zum nächsten. Damit wird drahtloses
PROFINET IO unterstützt und die Einbindung von sicherheitsgerichteten
Signalen in das Funkfeld, wie z. B. Not-Stopp. Auch
Videosignale von bewegten Teilnehmern können damit mit einer
hohen Güte übertragen werden.
Der Mechanismus iPCF stellt eine Erweiterung des Standards
IEEE 802.11 dar und muss sowohl auf dem Teilnehmer, als auch
auf dem Access Point (z. B. SCALANCE W788-1RR) zur Verfügung
stehen. In einem Funkfeld, in dem iPCF eingesetzt wird,
können keine IEEE 802.11-konformen Teilnehmer betrieben
werden.
iPCF wird für Anwendungen empfohlen, bei denen sich Funkteilnehmer
auf vordefinierten Strecken bewegen (z. B. Elektrohängebahn).
Dafür sind der RCoax-Leckwellenleiter oder
Richtantennen einzusetzen.
Hinweis:
Auch der Netzübergang IWLAN/PB Link PN IO unterstützt iPCF