elektro AUTOMATION 09.2019

TRENDS
DATA & COMMUNICATION
profitieren empfiehlt das Unternehmen, schon heute private LTE-
Netze zu nutzen. Diese können sogar von der eigenen IT-Abteilung
eingerichtet und betrieben werden. Laut Nokia stoßen dagegen
Wifi- bzw. WLAN-Netze im Industrieumfeld in punkto Abdeckung
und Robustheit schnell an Grenzen. Auch öffentliche Mobilfunknetze
stellen hier keine echte Alternative für Unternehmen dar. Vorteile
bieten dagegen laut Nokia speziell für das Industrieumfeld konzipierte
private LTE-Netze: „Sie sind flexibel skalierbar, haben eine schnelle
Reaktionszeit und können sowohl drinnen als auch draußen eingerichtet
werden – egal ob in großen Maschinenhallen oder mittelständischen
Fabriken.“ Die Stärken sieht man bei Nokia vor allem im
Zusammenhang mit dem IIoT: In dynamischen Produktionsumgebungen
können private LTE-Netze ihre Stärken ausspielen, ohne zusätzliche
Kabelwege bis zu tausende von Sensoren sicher und stabil
an Edge-Computing-Systeme anbinden. Weil dabei die Authentifizierung
der einzelnen Geräte über SIM-Karten erfolgt und die Daten lokal
gespeichert werden, ist auch die Sicherheit gewährleistet. „Für
die Installation benötigen Unternehmen eine Lizenz der Bundesnetzagentur,
die sie unkompliziert beantragt können, sowie das entsprechende
technische Equipment der jeweiligen Ausrüster. Hier
reichen oft je nach Anwendung bereits sehr wenige Basisstationen,
um große Flächen effizient zu vernetzen“, erläutert man bei Nokia.
Industrielles WLAN
Andere Unternehmen sehen neben LTE durchaus Technologien wie
WLAN oder Bluetooth als Alternative für die Produktionsumgebung.
So bietet etwa Siemens mit dem IWLAN eine Kommunikationstechnik
für hohe Zuverlässigkeit nicht nur für die Automobilindustrie
an. In der Automobilindustrie unterstützt diese drahtlose Datenkommunikation
über Industrial Wireless LAN in vielen Bereichen maßgeblich
zuverlässige und sichere Betriebsabläufe – so etwa bei der
Steuerung der Roboter in den Produktionszellen. Die Sicherheit der
Mitarbeiter ist dabei in jedem Moment gewährleistet – denn dank
Echtzeitkommunikation in Profinet- bzw. Ethernet/IP-Applikationen
führt die Anlage in kritischen Situationen sofort einen Not-Stopp
aus. Die Technologie ermöglicht eine genaue Positionsbestimmung
der Anlagenteile bei Roaming-Zeiten unter 50 ms. Da IWLAN auf
Standards basiert, ist laut Siemens die Anbindung an bestehende
Produktionsnetze denkbar einfach.
Narrowband-IoT von Vodafone
Vodafone gibt in einem ausführlichen Whitepaper genauere Auskunft
über seine Aktivitäten bei Narrowband-IoT (NB-IoT). Das Unternehmen
sieht darin eine Grundlage für das Maschinen-Netz der
Zukunft. Die Technologie basiert auf Low Power Wide Area (LPWA),
das sich durch geringen Energieverbrauch der Geräte, Übertragung
geringer Datenmengen auf längeren Distanzen sogar unter der Erde
auszeichnet. Das Whitepaper geht ins Detail: „Zur Erfüllung dieser
LPWA-Anforderungen wurde eine Reihe verschiedener Technologien
entwickelt, unter anderem auch NB-IoT. Somit ist NB-IoT eine
sogenannte 3GPP-standardisierte Kommunikationstechnologie, die
Merkmale von LPWA erfüllt. Dieser 3GPP-Standard bietet eine optimale
Sicherheit bei der Daten-Übertragung durch Ende-zu-Ende-Verschlüsselung.
Das lizensierte Spektrum garantiert eine qualitativ
hochwertige Übertragung der Daten.“ Bei Vodafone ist man davon
überzeugt, dass vor allem NB-IoT den massentauglichen Einsatz
von IoT ermöglichen wird. NB-IoT bietet eine gute Netzabdeckung
in schwierigen Umgebungen, die für LPWA-Anwendungsfälle prädestiniert
sind. Wie bei 3G und 4G werden lizenzierte Frequenzbänder
genutzt. NB-IoT wird so kaum durch Störungen beeinträchtigt.
Für NB-IoT gibt es außerdem keine rechtlichen Einschränkungen,
z.B. wie oft jedes Gerät Daten übertragen muss. Und es muss auch
nicht zwangsläufig pausieren. Das schont den Energieverbrauch
und erleichtert die Planungssicherheit für die Zukunft. Trotz hoher
Netzabdeckung bietet NB-IoT eine hohe Batterielaufzeit. Wie man
bei Vodafone erklärt, ist NB-IoT auf die Minimierung der Hardware-
Kosten ausgelegt. Dies gilt sowohl für die Kosten der Chips als auch
für die Kosten der Antennen und Sensoren.
Telekom bietet jetzt NB-IoT-Netz für Deutschland
Das NB-IoT-Maschinen- und Sensorennetz der Deutschen Telekom
soll die Digitalisierung in den verschiedenen Branchen erleichtern.
Es deckt 90 % der Fläche Deutschlands ab und versorgt damit auch
mehr als 90 % der Bevölkerung. Bis Ende 2019 soll der Ausbau abgeschlossen
sein. Die Möglichkeiten für das Maschinennetz sind
vielfältig: In mehr als 50 deutschen Städten wird schon „smart“ geparkt.
Auch die „smarte Datentonne“ des Logistik-Dienstleister
Rhenus funkt über das neue Netz. Diese intelligenten Behälter erkennen
ihre Füllstände und koordinieren ihre eigene Leerung. „Unser
Maschinen- und Sensorennetz bietet ein enorm breites Anwendungsfeld,“
sagt Kai-Ulrich Deissner, Leiter International Technology
& Services Delivery. „Mobilität, Sicherheit oder Abfallmanagement
sind nur einige Bereiche, die das neue Netz revolutioniert. Es ist ein
wichtiger Wegbereiter für das mobile IoT der kommenden Jahre.“
Als erstes Unternehmen bietet die Telekom auch das Roaming in
den NB-IoT-Netzen ihrer Landesgesellschaften an. Das sind derzeit:
Österreich, Niederlande, Ungarn, Slowakei, Tschechische Republik
und Griechenland.
Bild: Steute
Die Funktechnik sWave.net integriert
Schaltgeräte in die industrielle Datenwelt.
Access Points schaffen die direkte
Verbindung der Funkschaltgeräte im
Feld an die vorhandenen IT-Plattformen
24 elektro AUTOMATION 09 2019