Per Bluetooth-Ethernet-Adapter können mobile oder entfernte Automatisierungssysteme mit Ethernet-Anschluss drahtlos in Netzwerke integriert werden – das gilt auch für die funktional sichere Kommunikation über Profisafe oder Safetybridge.

MIMO-Technologie: Reflexionen nutzen

Bei WLAN-Systemen gemäß IEEE802.11 a/b/g kam es in industriell üblichen metallischen Umgebungen in der Vergangenheit häufig zu Problemen aufgrund von Reflexionen und der damit verbundenen Mehrwege-Ausbreitung. Daraus resultierten dann oftmals Störungen und teils erhebliche Leistungseinbrüche. Deshalb verwendet die ‚Multiple Input Multiple Output‘-Antennentechnologie (MIMO) im neuen High-Speed-WLAN-Standard IEEE802.11n Reflexionen gezielt, um Daten gleichzeitig über verschiedene Wege zu versenden. Im Empfänger werden die Signale, die auf unterschiedlichen Routen eintreffen, durch komplexe Algorithmen wieder kombiniert.

Auf diese Weise lässt sich nicht nur die Datenrate vervielfachen, sondern selbst unter kritischen Umgebungsbedingungen eine echtzeitfähige und zuverlässige Kommunikation realisieren. Dazu setzen die gemäß IEEE802.11n arbeitenden WLAN-Systeme statt bisher einer jetzt bis zu drei aktive Sende- respektive Empfangsantennen gleichzeitig ein. Kompakte WLAN802.11n-Geräte wie der industrielle WLAN-Adapter FL WLAN EPA von Phoenix Contact bieten jedoch lediglich Platz für eine integrierte Spezialantenne. In diesem Fall verbessert die Funktion ‚Space Time Block Coding‘ (STBC) die Zuverlässigkeit der Signale und Stabilität der Übertragung insbesondere in Umgebungen mit hoher Reflexion deutlich. Dazu werden auf der Access-Point-Seite Daten in der räumlichen und zeitlichen Dimension kodiert.

Vorteile durch den Einsatz aktueller Funktechnologie: Der vielfach eingesetzte Standard WLAN802.11a/g gestattet lediglich das Senden und Empfangen eines Daten-Streams über eine Antenne. Reflexionen können daher zu starken Signalschwankungen beim Empfänger führen. WLAN802.11n hingegen unterstützt die Übertragung mehrerer, paralleler Daten-Streams, wofür die Reflexionen im Raum gezielt genutzt werden können.

Optimierter Betrieb von Mischsystemen

Die Nutzung mehrerer Sende- und Empfangsantennen und die deutlich optimierte Signalverarbeitung erhöhen nicht nur in reinen IEEE802.11n-Systemen den Datendurchsatz. Darüber hinaus profitieren WLAN-Geräte, welche die Standards IEEE802.11a/b/g unterstützen, ebenfalls von einem WLAN802.11n-Netzwerk mit einer größeren Anzahl an Sende- und Empfangsantennen. Die Funktionen ‚Maximal Ratio Combining‘ (MRC) und ‚Cyclic Shift Diversity (CSD)‘ verbessern beispielsweise die Funkabdeckung und den Datendurchsatz gerade bei großem Abstand erheblich. So werden Funklöcher vermieden und die Zuverlässigkeit der Datenübertragung wird weiter gesteigert.

Mit seinen neuen Wireless-Geräten WLAN 5100 und WLAN EPA stellt Phoenix Contact Access Points und Client Adapter für den industriellen Einsatz zur Verfügung, die den einfachen Aufbau leistungsfähiger und zuverlässiger WLAN-Netzwerke unterstützen. Der Access Point WLAN 5100 zeichnet sich ferner durch seine Cluster-Management-Funktion aus, sodass alle Access Points eines größeren WLAN-Systems zentral konfiguriert und verwaltet werden können. Die Funktion sorgt dafür, dass die an einem Access Point vorgenommenen WLAN-Netzwerkeinstellungen zwischen sämtlichen Access Points des Netzwerks oder ‚Clusters‘ ausgetauscht werden. Der Anwender muss so nicht mehr jeden einzelnen Access Point konfigurieren.

Fester Bestandteil der industriellen Kommunikation

In den vergangenen Jahren hat sich die drahtlose Kommunikation fest in der industriellen Automation etabliert. Selbst kritische Safety-Lösungen lassen sich heute problemlos umsetzen. Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Funkstandards – wie WLAN 802.11n und die MIMO-Technologie – ermöglicht zudem noch leistungsfähigere und zuverlässigere Funklösungen, die sich einfach realisieren lassen.