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Wireless: Funkende Sensornetze

Punkt-zu-Punkt-Verbindungen bei kabellosen Sensoren sind Status quo an beweglichen oder schlecht ­zugänglichen Maschinen- und Anlagenteilen. Neu sind Funknetzwerke, die Hunderte von Sensoren über Access Points an übergeordnete IT-Systeme anbinden.

Funkende Sensornetze Bildquelle: © Steute Schaltgeräte

Die Bandbreite der verfügbaren Funktechniken für industrielle Anwendungen ist groß. Standards wie IEEE 802.15.4 (Zigbee), Wireless HART und Bluetooth erfüllen jeweils unterschiedliche Anforderungen, ihre Teilnehmer funken im Kurzstreckenverkehr und gelten als ‚Short Range Devices‘ (SRD).

Access Point Bildquelle: © Steute Schaltgeräte

Access Points ‚sammeln‘ die Funksignale auf der Feldebene.

Bei der Sensor-Aktor-Kommunikation hingegen hat sich der Frequenzbereich 868 MHz durchgesetzt (beziehungsweise 915 MHz in anderen Weltregionen). Dieser Funkstandard ermöglicht den bidirek­tionalen Betrieb bei einer Reichweite von maximal 60 m im Gebäude und 700 m im Freifeld, weist keine Interferenzen mit DECT-, WLAN-, PMR- und anderen ­Funk­systemen auf und lässt sich gut in Automatisierungssysteme integrieren. Da er mit kurzen Telegrammen arbeitet, sind die Duty Cycles kurz und die Kolli­sions­wahrscheinlichkeiten entsprechend gering.

Viele Anwendungen verlangen eine bestätigte Kommunikation oder eine Abfrage des Zustands eines Sensors, hier ist bi­direktionale Kommunikation zwingend erforderlich. Für diese Anwendungen hat Steute eine eigene Funktechnologie namens sWave 868/915 entwickelt, die sich mit Energy-Harvesting-Systemen oder aber auch batteriegestützt betreiben lässt.