Wegbereiter der Wirtschaft 4.0

WLAN als Standard-Infrastruktur

| Autor / Redakteur: Arun Wadhawan / Andreas Donner

Nur über ein funktionierendes WLAN ist der Aufbau einer Industrie 4.0 möglich.
Nur über ein funktionierendes WLAN ist der Aufbau einer Industrie 4.0 möglich. (© Mimi Potter - Fotolia)

Firmen zum Thema

Für die Digitalisierung leisten drahtlose Netzwerke einen wertvollen Beitrag. WLAN liefert stabile Datendurchsätze – sofern die Infrastruktur fachgerecht implementiert wird. Der Artikel zeigt die wichtigsten Praxisschritte auf dem Weg zum Firmen-WLAN auf.

Jeder noch so kleine Geschäftsprozess verlangt heute nach einer Internetverbindung. Unternehmen aller Branchen müssen ihre Abläufe weiter digitalisieren und automatisieren. Nur so gelingt es ihnen, sich im digitalen Zeitalter zu behaupten – und in der Wirtschaft 4.0 anzukommen.

Ein Wireless Local Area Network (WLAN) kann sich hierbei zu einer universellen Standard-Infrastruktur entwickeln. Das Funkmedium lässt sich zum Beispiel nutzen, um Werkzeuge und Fahrzeuge zu orten oder Daten mobiler Werkzeuge zu übertragen. Telefonie, Video-Überwachung, das Betreiben von Gästenetzen oder Schwarzen Brettern komplettieren die Bandbreite an Funktionen, die über WLAN laufen können.

Jedoch existieren Vorurteile gegenüber der drahtlosen Netzwerktechnik. WLAN sei zu instabil, zu unsicher und böte nur einen geringen Datendurchsatz, lauten die üblichen Vorbehalte. Das Funksignal wird tatsächlich schwächer, je weiter man ein Endgerät vom Access Points entfernt. Mit Quality of Service (QoS) lassen sich jedoch verzögerungsanfällige Anwendungen wie Voice-over-WLAN (VoWLAN) priorisieren. Das führt zu einem optimal gesteuerten Datenverkehr im Netzwerk. Dienstleister, wie Axians Networks & Solutions, können Access Points, WLAN-Controller und -Switches heute so installieren, dass die WLAN-Infrastruktur den Anwendungen die benötigte Bandbreite bereitstellt.

„WLAN sei unsicher“, lässt sich erst recht nicht halten: Die Datenübertragung durch die Luft setzt auf den momentan höchstmöglichen Verschlüsselungsstandard. Die Authentifizierung basiert auf Mechanismen, die den Standard innerhalb eines Local Area Networks (LAN) bei weitem übertreffen. So wandelt sich der vermeintliche Nachteil zu einem Vorteil. Das höhere Sicherheitsniveau im WLAN dürfte das Potenzial von drahtlosen Netzwerken in Unternehmen deutlich vergrößern.

Bandbreite besser ausnutzen

Aber mit der Anwenderzahl steigen die Anforderungen an das WLAN. Der weiterentwickelte Standard IEEE 802.11ac (5 GHz) ist ein Instrument, um bestehende Ressourcen in den beiden Frequenzbändern von 2,4 (802.11n) und 5 GHz besser zu nutzen. Die Aktualisierung des WLAN-ac-Standards auf „Wave 2“ steigert das Übertragungspotenzial noch, weil es für extrabreite Übertragungskanäle, vier Streams und Multi-User MIMO (Multiple Input, Multiple Output) sorgt. Durch die vier Streams erhöht sich der theoretisch maximale Durchsatz von 1,3 auf 3,4 GBit/s. Die Übertragungskanäle lassen sich damit im 5-GHz-Band von 80 auf 160 MHz verbreitern, was die Übertragungskapazität der Funkzelle verdoppelt. Das bleibt im Moment allerdings noch Theorie, da „Wave 2“-fähige Endgeräte noch nicht auf dem Markt sind. Solange die verfügbaren Kanäle im 5-GHz-Band nicht angepasst sind, lässt sich in dem Frequenzband nur ein 160 MHz breiter Kanal nutzen.

Brutto überträgt die Technik bis zu 3,4 GBit/s, wobei beim Anwender netto rund 800 MBit/s ankommen. Der Datendurchsatz sinkt, wenn sich der Nutzer vom Access Point wegbewegt oder mehr Clients hinzukommen. Es empfiehlt sich, die neue 4x4-Access-Point-Generation einzusetzen. Sie schafft es, vier Streams zu empfangen und zu senden. Fakt ist: Eine leistungsstarke Infrastruktur funktioniert nur mit Access Points, die das 2,4- und 5-GHz-Band gleichzeitig bedienen können. Access Points mit zwei Radiomodulen sind auf jeden Fall eine bessere Wahl als Einsteigermodelle, die nur über ein Radiomodul für 2,4 GHz verfügen.

Drahtlose Netzwerke für Industrie 4.0 stoßen derzeit an ihre Grenzen, den stetig wachsenden Datenstrom zu beherrschen. Würden in einer Fabrik alle relevanten Roboter, Maschinen und Werkstücke miteinander kommunizieren, wäre die Interferenz und Latenz unerträglich hoch. Der neue WLAN-Standard 802.11ah könnte hier weiterhelfen.

Der sogenannte HaLow-Standard nutzt das 900-MHz-Frequenzband und bietet so eine größere Reichweite als die 2,4- und 5-GHz-Bänder. Der erhoffte Effekt: HaLow überwindet Hindernisse wie Gebäudewände besser als andere WLAN-Standards. So lassen sich Haushaltsgeräte, Maschinen und Autos über den stromsparenden Funkstandard vernetzen. Mit ersten HaLow-fähigen Access Points, die kleine Datenmengen in großem Stil übertragen, rechnet man noch im laufenden Jahr.

Inhalt des Artikels:

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Schreiben Sie uns hier Ihre Meinung ...
(nicht registrierter User)

Kommentar abschicken
copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44274188 / IoT)