Betrachtung zur Datenübertragung mit Wireless-Technologie

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Grundsätzliche Regeln für die Anwendung

Doch so einfach, wie es klingt, ist es nur, wenn beim Einsatz der Wireless-Technologie im Vorfeld bestimmte Grundregeln beachtet werden. So sollte jedem Anwender der Zusammenhang zwischen Sendefrequenz, Reichweite und zu übertragender Datenmenge bekannt sein. Da niedrigere Frequenzen zwar über weitere Distanzen tragen, die Bandbreite jedoch mit sinkender Frequenz abnimmt, gilt es immer, einen guten Kompromiss aus Reichweite und Datenmenge zu finden. Jeder, der überlegt seine Daten per Funk zu übertragen, muss also genau wissen, wie viele Signale er wie oft über welche Distanzen senden will.

Die üblichen Kenngrößen für Wireless-Netzwerke sind Frequenz und Sendeleistung. Die ERP (effective radiated power), also die effektive Energie, die in die Luft abgegeben wird, ist abhängig von Gerät, Antenne und den Verlusten im System. Mit der in Deutschland lizenzfreien Frequenz 869 MHz mit max. 500 mW Sendeleistung kann etwa eine Reichweite von 3 bis 5 km Sichtverbindung (LoS; Line of Sight) erreicht werden.

Hindernisse wie Wälder, Gebäude und ähnliches verkürzen die Reichweite. Darüber hinaus müssen Schnittstellen, Protokolle, Datenmenge und -art bedacht werden. Beachtet man bei der Projektierung die Grundlagen nicht, läuft man Gefahr, dass die Funkstrecke nicht zuverlässig oder gar nicht funktioniert. Daher vermittelt Wachendorff das erforderliche Wireless-Basiswissen in Seminaren und Workshops und schult seinen Außendienst entsprechend.

Wireless Komponenten wie I/O, Gateway und Modem

Die Komponenten, aus denen sich eine Wireless-Lösung zusammensetzt, sind so unterschiedlich wie die Applikationen selbst. Für Standardanwendungen bietet sich beispielsweise eine vorkonfigurierte Plug-and-Play-Gerätegruppe aus Sender, Empfänger und Antenne an. Ein solch typisches Katalogprodukt eignet sich zur Übertragung von zwei digitalen, einem analogen und einem Temperaturwert. Ein Einsatzgebiet ist beispielsweise die Tanküberwachung. Umfangreichere Projekte müssen dagegen sorgfältig geplant werden.

Ein entsprechendes Projektierungstool hilft dabei. Wachendorff stellt diese windowsbasierte Software kostenlos zum Download zur Verfügung. Jeder, der mit Windows umgehen kann, ist damit innerhalb von 30 Minuten in der Lage, ein Wireless-Netzwerk zu entwerfen und die Projektierung auf die Geräte zu übertragen. Bei komplexeren Aufgaben ist jedoch eine Ortsbegehung und theoretische Vorausberechnung durch Wireless-Experten unbedingt zu empfehlen.

Die Wireless-Geräte von Wachendorff werden in I/O-Systeme, Gateways und Modems unterteilt. Wireless I/Os arbeiten funkseitig mit dem WIB-Protikoll (WIB; Wireless Information Backbone) und übertragen sowohl analoge als auch digitale Signale, Thermoelement-, Temperatur- und Zählersignale. Sie gestatten die Erfassung der Anlagensignale ebenso wie die Steuerung der Anlage. Zudem erlauben sie das Setzen von Grenzwerten und die Schaltung von Alarmen.

Gateways nutzen ebenfalls funkseitig das WIB-Protokoll und lassen sich daher mit den Wireless I/Os kombinieren. Wireless Gateways setzen die Funkdaten auf übliche Feldprotokolle wie beispielsweise Profibus, DeviceNet, Modbus oder TCP/IP um. Damit ermöglichen sie die Anbindung von Wireless I/O-Geräten an speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS), Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMI Displays), lokale Netzwerke (LAN)oder SCADA-Systeme.

Wireless-Modems übertragen bequem und flexibel über die seriellen Schnittstellen RS232, RS422 und/oder RS485. Auch eine transparente Übertragung von Profibus ist mit diesen Geräten möglich. Die Ethernet-Modems sorgen dabei für die Netzwerk-Kommunikation ohne Kabel.

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