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Mit welchen Standards funkt Industrie 4.0?

Mit welchen Standards funkt Industrie 4.0?
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Bei der Umsetzung der Industrie 4.0 hält neben den Gigabit-Leitungen die Funktechnik Einzug. Die Frage ist also nicht mehr ‚ob‘, sondern vielmehr ‚womit‘ die ­Funkintegrationen erfolgt. Hier die wichtigsten Antworten.

Bei neueren Produktionsstraßen fallen erste Sensoren und Aktoren auf, die ohne Kabel und Schleifkontakte auskommen. Sie lassen sich flexibel einsetzen und ermöglichen völlig neue Bewegungsabläufe in Fertigungsprozessen. Bisher war ein leerer Akku, der die Produktion stilllegt, häufigster Grund, auf solche Lösungen zu verzichten. Inzwischen haben sich energieautarke Sensoren und Aktoren bewährt. Bei ihnen wandeln Energy-Harvesting-Module Bewegungsenergie, Umgebungslichtenergie oder Wärmeunterschiede in genügend elektrische Energie, um zuverlässig Datenpakete über Kurzstreckenfunkverbindungen bis zu einigen hundert Meter senden zu können. Ein lokaler Energiespeicher sichert die störungsfreie Funktionalität über Wochen, falls einmal nicht genug Energie aus der Umgebung geerntet werden kann. Für die Vernetzung der Sensoren und Aktoren stehen neben dem SubGHz-Protokoll EnOcean auch Bluetooth 5 und ZigBee 3.0 im 2,4-GHz-Band zur Verfügung. 

Relevante Anbieter

ZigBee

Die ZigBee Alliance scheint aus Fehlern der Vergangenheit gelernt zu haben. So findet die Version 3.0 von  ZigBee nicht nur großen Anklang beim Einsatz von Amazon Echo, Philips Hue, Ikea Trädfri und Osram Lightfy, sondern aufgrund seiner Spezifikationen auch in der professionellen Industrie. Für den Einsatz von Energy Harvesting mit ZigBee bietet sich eine abgestimmte Modulkombination von EnOcean an. Die Funkeinheit basiert – wie der Funkstack – auf einem Halbleiter von Nordic Semiconductor. 

Bluetooth und EnOcean

Für einfache P2P-Verbindungen oder für die Interaktion mit einem Smartphone, Tablet oder Notebook, kann ebenso Bluetooth völlig energieautark zum Einsatz kommen. Wer mehr Reichweite möchte oder wem das 2,4-GHz-Band auf dem Werksgelände gemäß Frequenznutzungsplan untersagt ist, der findet in dem EnOcean-Protokoll der EnOcean Alliance eine erprobte Alternative. Auch hier kommen die Module für Energiewandlung und Funkkommunikation von EnOcean zum Einsatz. Rutronik arbeitet als Distributor sowohl mit der EnOcean GmbH und der EnOcean Alliance als auch mit Nordic Semiconductor zusammen. Dadurch erhalten Entwickler selbst bei softwarespezifischen Adaptionen und bei komplexeren Problemen firmenübergreifend Unterstützung.

 


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