Wireless-Technik - allemal industrietauglich!
Der Begriff Wireless, insbesondere durch Übertragungstechnologien wie WLAN oder Bluetooth® bekannt, ist eine etablierte Bezeichnung für die drahtlose Übertragung von Signalen in der Bürowelt sowie im privaten Bereich. Im industriellen Umfeld, das zumeist von elektromagnetischen Störungen geprägt ist, setzt sich die Wireless-Technik als ergänzende Kommunikationslösung oder als Lösung im Rahmen kleinerer Anwendungen immer mehr durch.
Dabei setzen Wireless-Produkte für den Industriebereich neue Maßstäbe in Bezug auf Störsicherheit und Zuverlässigkeit und sind daher nicht mit den Produkten für den Office- oder Kon-
sumer-Bereich vergleichbar. Durch die ständige Weiterent-
wicklung von industriellen Wireless-Technologien bietet, die ausgereifte und zuverlässige drahtlose Signalübertragungs-
technik auf Basis von Standards, wie WLAN oder Bluetooth® sowie der herstellerspezifischen Trusted Wireless®-Techno-
logie, eine sichere Alternative zur kabelgebundenen Signalübertragung. Im besonderen Maße immer dann, wenn lange Distanzen, Hindernisse, bewegliche Applikationen oder hohe Installationskosten eine kabelgebundene Vernetzung er-
schweren. Welche Funktechnologie am besten geeignet ist, kommt auf den entsprechenden Anwendungsfall und die Umgebungseinflüsse an.
Eine Signalübertragung mittels WLAN ist immer dann sinnvoll, wenn eine schnelle verschleißfreie Kommunikation von Steuerung zu Steuerung, beispielsweise
bei Elektrohängebahnen oder das mobile Bedienen und Beobachten von Anlagen realisiert werden sollen. Industrielle
WLAN-Netzwerke zeichnen sich daher besonders durch die Übertragung von großen Datenmengen aus. Mit dem so genannten Frequenzspreizverfahren (DSSS) wird aus dem schmalbandigen Nutzsignal ein breitbandiges Signal generiert. Es können durch die Spreizung des Signals und die damit verbundene Verteilung der Sendeleistung nur geringe Reichweiten erzielt werden. Darüber hinaus lässt die Ausnutzung des Frequenzbandes nur eine geringe Anzahl an Kanälen zu.
Bluetooth® und Trusted Wireless® nutzen das Frequenzband durch das so genannte Frequenzsprungverfahren (FHSS) wesentlich effektiver als beispielsweise WLAN. Bei Bluetooth® wird dabei das zur Übertragung genutzte Frequenzband (2,4 bis 2,4835 GHZ) in 79 Kanäle mit je 1 MHz aufgeteilt. Die Datenübertragung erfolgt dadurch, dass ständig nach einem bestimmten Pseudocode die Sendefrequenz gewechselt wird. Ist ein Kanal gestört, werden die Daten über einen anderen Kanal oder beim nächsten Durchlauf übertragen. Damit Sender und Empfänger zur gleichen Zeit auf demselben Kanal sind, wird ein so genannter „Hop-Key“ verwendet. Ab der Version 1.2 ermöglicht Bluetooth®, dass einzelne ausgelastete Kanäle durch das adaptive Frequenz-Hopping in der Sprungsequenz nicht berücksichtigt werden.
Mit Hilfe des Frequenzsprungverfahrens und des adaptiven Frequenz-Hopping wird die Empfindlichkeit gegenüber Störungen deutlich reduziert.
Bluetooth® eignet sich damit vor allem für Applikationen, die durch eine zyklische und echtzeitfähige Übertragung von wenigen Steuersignalen in einer rauen Umgebung über eine geringe Entfernung, gekennzeichnet sind.
Die herstellerspezifische Funktechnologie Trusted Wireless® arbeitet ebenfalls mit der FHSS-Übertragungstechnik. Allerdings wird das genutzte Frequenzband in noch mehr Kanäle (567 Kanäle) unterteilt als bei Bluetooth®. Durch das dynamische Verhalten der FHSS können vorhandene oder potentielle Störer die Funkverbindung nur geringfügig beeinflussen. Da Störungen nicht unterdrückt sondern toleriert werden, kann ein FHSS-System solange arbeiten, bis eine Störung des kompletten Frequenzbandes auftritt - was sehr unwahrscheinlich ist. Hinzu wird durch die ständigen Frequenzwechsel ein hoher Grad an Abhörsicherheit erreicht. Mit Trusted Wireless® lassen sich einfache zeitunkritische Mess- oder Steuersignale über Entfernungen von bis zu einigen Kilometern sicher übertragen.
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