Industrielle Automation 3/2019

INDUSTRIELLE KOMMUNIKATION
Der drahtlose Mehrwert
Ein Mit- und Nebeneinander verschiedener Technologien
Ein Ortungssystem, das orientierungslos ist? Eine Remote-IoT-Anbindung,
die nicht mit der Cloud kommuniziert? All diese Szenarien stellen ein
Horrorszenario für jeden Betreiber einer Anlage dar. Vor allem die immer
größere Akzeptanz von drahtlosen Technologien im Zuge von
Digitalisierungsstrategien ermöglicht die Realisierung einer Vielfalt von
Applikationen und damit gleichzeitig immer mehr drahtlose Endgeräte.
Doch wie kann sichergestellt werden, dass der drahtlose Mehrwert auch
wirklich erreicht wird und keines der oben genannten Szenarien eintritt?
Für verschiedene Anwendungsfälle eignen
sich z. B. folgende Technologien: WLAN
nach IEEE802.11 und Mobilfunk (LTE/4G/5G)
spezifiziert von der 3GPP (3rd Generation
Partnership Project), deren Varianten aus
dem Consumer-Bereich bekannt sind. WiMAX
nach IEEE802.16, das mittlerweile als 4G-
Technologie gilt. RTLS (Real-Time Locating
System) mit verschiedenen Technologien
zur teilweise zentimetergenauen Lokalisierung
von Assets und nicht zuletzt RFID
Kilian Löser ist Produktmanager für Industrial
Wireless LAN bei der Siemens AG in Nürnberg
(Radio Frequency Identification), um Informationen
von und auf Datenträger zu
schreiben und anhand der vorhandenen
Datenträger auch eine lokale Einordnung
zu geben.
Die Verwendung unterschiedlicher Frequenzbänder
ist eine gute Voraussetzung
für einen störungsfreien Betrieb mehrerer
Systeme. Vorsicht ist nur geboten, wenn
hohe Sendeleistungen relevant sind wie bei
Mobilfunk-Basisstationen oder im UHF-
RFID-Bereich. Hier muss im Vorfeld geprüft
werden, ob bei enger räumlicher Anordnung
Blocking-Effekte auftreten können,
die zu einem Übersteuern von Empfängern
führen können.
Im Rahmen der technischen Konzeptionierung
sind folgende Fragestellungen nicht
außer Acht zu lassen: Wie verhalten sich die
einzelnen Frequenzbereiche bezüglich
Ausbreitung der Funkwellen? Konkret bedeutet
das: Welche Reichweite kann abgedeckt
werden? Gibt es ein Problem, wenn
ein bestimmtes Material im Weg ist oder
können die Wellen leicht hindurchdringen?
Wie können Reflexionen die Signalqualität
beeinflussen? Hier gibt es keine pauschale
Antwort, da sich Signale in verschiedenen
Frequenzbereichen unterschiedlich verhalten.
Hier helfen u. a. die Dokumentationen
der Produkte sowie eine fachliche Beratung.
Darüber hinaus stellet sich die Frage,
wie verhält sich die Technologie, wenn
mehrere Teilnehmer vorhanden sind und
wie verhält sich die Technologie, wenn andere
Teilnehmer (= Störer) das Frequenzband
ebenfalls nutzen?
Kollisionsvermeidung im
Medium Luft
Ein konkretes Beispiel soll Aufschluss geben:
Ein WLAN, das im 2,4 GHz Band betrieben
wird, kann von einem Bluetooth-Störer
beeinträchtig werden. Damit die entsprechende
Auslegung des WLAN-Systems bzgl.
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