Definition und Zweck:
Wireless Communication (Drahtlose Kommunikation) bezieht sich auf die Übertragung von Daten oder Informationen zwischen zwei oder mehr Punkten ohne die Verwendung von physischen Kabeln oder Leitungen. Stattdessen werden Funkwellen (elektromagnetische Wellen) als Übertragungsmedium genutzt.
Das Hauptziel der drahtlosen Kommunikation in der Industrie ist es, den Installationsaufwand und die Kosten für die Verkabelung zu reduzieren, die Flexibilität und Mobilität von Geräten und Personal zu erhöhen und die Implementierung von IIoT-Anwendungen zu vereinfachen.
Typen und Relevanz in der Automatisierung:
Verschiedene drahtlose Technologien finden Anwendung in der industriellen Automatisierung, jeweils optimiert für unterschiedliche Anforderungen:
- WLAN (Wireless Local Area Network): Standard-WLAN (IEEE 802.11) wird für die drahtlose Kommunikation von Industrie-PCs, HMI-Panels oder mobile Geräte verwendet. Es gibt auch industrielle WLAN-Lösungen, die robuster sind.
- Bluetooth: Für kurze Reichweiten und Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (z.B. für mobile Parametrierung oder Diagnose von Geräten).
- Mobilfunk (2G/3G/4G/5G): Für die Fernkommunikation mit abgelegenen Anlagen, mobile Anwendungen oder IIoT-Lösungen (z.B. LOGO! CMR, SIMATIC RTU). Insbesondere 5G bietet viel Potenzial für Echtzeit-Kommunikation.
- WirelessHART / ISA100.11a: Spezielle drahtlose Standards für die Vernetzung von Feldgeräten in der Prozessindustrie, die höchste Zuverlässigkeit und Energieeffizienz bieten.
- Zigbee/LoRaWAN: Für drahtlose Sensornetzwerke mit geringem Energieverbrauch.
- UWB (Ultra-Wideband): Für hochpräzise Positionsbestimmung.
Vorteile in der Industrie:
- Reduzierter Verdrahtungsaufwand: Spart Material und Installationszeit.
- Erhöhte Flexibilität: Einfache Umpositionierung von Maschinen oder mobilen Geräten.
- Mobilität: Ermöglicht die Nutzung von mobilen HMI-Panels oder mobilen Robotern.
- Zugang zu schwer erreichbaren Orten.
- IIoT-Fähigkeit: Ermöglicht die Vernetzung von Sensoren und Maschinen für datenbasierte Services.
Herausforderungen:
- Zuverlässigkeit: Störungen im Funkbereich können die Kommunikation beeinträchtigen.
- Sicherheit: Cybersecurity-Risiken müssen beachtet werden (Verschlüsselung, Authentifizierung).
- Echtzeitfähigkeit: Nicht alle drahtlosen Technologien sind für harte Echtzeit geeignet.
Wireless Communication ist ein wichtiger Treiber für die flexible Produktion und die digitale Transformation in der Industrie 4.0.
→ Siehe auch: WirelessHART, 5G (5. Generation Mobilfunk), IIoT (Industrial Internet of Things), HMI (Human Machine Interface), ISA100.11a, Verkabelung
