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Industrial Wireless Communication
IWLAN – Access Points IEEE 802.11n
Übersicht
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• Anwendungsbereich (Fortsetzung)
• Funktion
Applikationsbeispiele:
• Fahrerlose Transportsysteme (FTS) und Einschienenhängebahnen
(EHB);
Vermeidung von Verschleiß und hohe Flexibilität bei der
Streckenführung durch drahtlose Übermittlung von Daten
auf die Fahrzeuge. Außerdem ist es möglich, PROFIsafe über
IWLAN zu übertragen.
• Krane;
Hohe Flexibilität durch Zugriff auf die Datenkommunikation mit
der bewegten Einheit, unabhängig vom Ort
• Mobiler Leitstand;
Zuverlässiger Eingriff in den Prozess durch Datenkommunikation
über IWLAN mit mobilen Geräten (z. B.
Mobile Panel 277(F) IWLAN); damit wird die Menge an
Bediengeräten abhängig von der Anzahl der Mitarbeiter
und nicht mehr von der Anzahl der Bedienstellen.
• Drahtloser Zugriff auf Feldgeräte für Projektierung und Test
• Personentransportsysteme;
Übertragung von Passenger Information Systemen, z. B.
hochwertigen Video-Streams zwischen Leitstelle und Bussen
oder Zügen
• Tunnel-Applikation;
Zuverlässige Funkverbindung, da die Geräte durch Verwendung
von MIMO-Technologie besser mit Mehrwegeausbreitung
umgehen können.
• Kommunikation mit bewegten Teilnehmern (z. B. mobile
Steuerungen und Geräte), Containerlogistik, Regalfördergeräte,
Förderstraßen, Fertigungsbänder, rotierende
Maschinen, Fahrwagen
• Drahtlose Kopplung von Kommunikations-Segmenten und
Überbrückung größerer Entfernungen zur schnellen Inbetriebnahme
und kostengünstigen Vernetzung dort, wo Leitungsverlegung
erhebliche Kosten verursacht (z. B. öffentliche
Straßen, Flüsse, Seen, Bahnlinien)
• Lokalisierung von Menschen und Maschinen durch Unterstützung
von WLAN Tags und Lokalisierungssoftware der
Firma AeroScout
Ein einfaches Funkfeld kann bereits mit einem einzigen Access
Point aufgebaut werden (Infrastruktur-Modus). Zum Anschluss
an das drahtgebundene Netz stellt der Access Point mindestens
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 können (Roaming). 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 W700 mit mehreren anderen
Access Points kommunizieren, die nicht über eine direkte Drahtverbindung
an das Datennetz angeschlossen sind. Durch Einsatz
von abgesetzt montierten Richtantennen werden Reichweiten
über einige 1000 m im Außenbereich erzielt.
Neben einer zuverlässigen Funkverbindung zeichnen sich die
SCALANCE W700 Access Points durch die Unterstützung von
IT-Mechanismen aus:
• IEEE 802.11a/b/g/n für verschiedene Frequenzbereiche
• IEEE 802.11e für Wireless Multimedia (WMM)
• IEEE 802.11i für Security
• Aufbau von redundanten Vernetzungen mit Spanning Tree
Protokollen (RSTP, MSTP)
• 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)
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 verschlüsselt
(HTTPS), als auch ein sicheres Einloggen möglich (SSH).
Wird ein Sicherheitskonzept in Kombination mit SCALANCE S
gewünscht, können mit Virtual Private Networks (VPN) die
Sicherheitsanforderungen erhöht werden.
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