Aktuelle Funkstandards für Drahtlosnetzwerke (WLAN) im Vergleich: Mit der Einführung von IEEE 802.11n steigert sich die mögliche Übertragungsrate im Vergleich zum Vorgängerstandard h um mehr als das Zehnfache.

Zentrales Management: Das Funknetz im Griff

Eine gänzlich anders geartete Entwicklung im WLAN-Umfeld stellt die WLAN-Controller-Technologie dar. Hier geht es nicht um einen speziellen Funkstandard, denn WLAN-Controller unterstützen letztendlich alle aktuellen Normen. Kern einer Controller-Lösung ist vielmehr das zentrale Management eines Funknetzwerkes. Dahinter steckt folgender Ansatz: Ein ’standalone‘ Access Point – manchmal als ‚Fat Access Point‘ bezeichnet – ist ein Zugriffpunkt, der nicht von einer eigenen Steuerung verwaltet wird. Damit muss die Hardware manuell konfiguriert werden; eine Erfahrung, die viele Privatnutzer schon am heimischen WLAN-Router erfahren haben dürften: Kanal einstellen, Verschlüsselungsverfahren festlegen, Passwort vergeben – fertig.

Der Aufbau eines optimierten Unternehmens-WLAN ist mit dieser Technologie aber mit hohem Aufwand verbunden: Einerseits muss nicht nur ein einziger Access Point im Unternehmen konfiguriert werden, zudem müssen für einen reibungslosen und leistungsfähigen Betrieb gerade unter herausfordernden Bedingungen viele weitere Parameter eingestellt werden. Dadurch erfordern Konfiguration und Administration industrieller Netze hohen Zeitaufwand. Daher bietet es sich aus wirtschaftlicher Sicht ab etwa zehn Access Points an, einen Wireless LAN-Controller einzusetzen. Das Gerät wird zentral konfiguriert und kann seine Einstellungen anschließend an controllerbasierte Access Points weitergeben, die über das verkabelte Netzwerk angeschlossen sind. Solche Funkweichen werden auch als ‚Thin‘ oder ‚Fit Access Points‘ bezeichnet. Das zentrale Management bietet aber neben der reinen Zeit- und Kostenersparnis noch weitere Vorteile durch vereinfachte Konfiguration:

  • Optimierte Leistungsfähigkeit des Funknetzwerks durch Anpassung der Signalstärke und automatische Kanalwahl
  • Vereinfachtes Management von Access Points in verschiedenen Subnetzen
  • Mehrfachnutzung der Infrastruktur und erhöhte Sicherheit durch Unterteilung des WLAN in logische, dienstbasierte Netzwerke oder ‚virtual Network Services‘ (VNS)
  • Zeitersparnis durch schnelle und einfache Firmware-Updates
  • Beschleunigte Fehlererkennung durch kontinuierliche Fehleraufzeichnung
  • Vereinfachte Nachverfolgbarkeit durch Dokumentation von Netzwerkstatistiken
  • Koordiniertes Roaming der Clients von einem IP-Subnetz in ein anderes
Industrial Wireless LAN Controller Scalance WLC711 von Siemens: Das Gerät vereinfacht die Verwaltung von ausgedehnten Netzen mit bis zu 32 IWLAN Access Points. Bild: Siemens

Ein Großteil der industriell genutzten WLAN-Netze besteht heute allerdings noch aus weniger als zehn Access Points. Oft befinden sich lediglich ein Access Point und ein Client im Einsatz, beispielsweise zur Kommunikation zwischen rotierenden Teilen einer Maschine. Für den Einsatz eines Industrial Wireless LAN-Controllers kommen daher vor allem zwei Arten von Anwendungen in Frage, die sich vor allem in weitläufigen industriellen oder industrienahen Anwendungen ergeben:

Die neue Scalance W700-Generation unterstützt IEEE 802.11n mit MIMO-Antennentechnologie und bis zu 450 Mbit/s. Bild: Siemens

1. Anwendungen, in denen einzelne Anlagenteile mit größerer Ausdehnung eine eigene IWLAN-Infrastruktur mit mehreren Access Points besitzen, beispielweise eine Einschienenhängebahn.

2. Anwendungen, die eine anlagenweite IWLAN-Infrastruktur besitzen, beispielsweise eine Produktionshalle, die verschiedensten Teilnehmern den Netzwerkzugriff über Hardware wie Laptops, Steuerungen oder Human Machine Interfaces-Systeme (HMI) ermöglicht und gegebenenfalls mit dem Unternehmensnetz verbunden ist.

Als Anwendungsbereiche wären daher unter anderem Krananlagen und fahrerlose Transportsysteme oder Regalbediengeräte in einem Hochregallager zu nennen. Dabei steht der Integration der Funktechnologie in eine unternehmensweite Infrastruktur, welche auch für die Sprachübertragung mit Voice-over-IP (VoIP) geeignet ist, nichts entgegen. Und für industrietypisch hohe Anforderungen lassen sich WLAN-Controller auch redundant auslegen. So kann der Einsatz aktueller Hardware für eine erhöhte Verfügbarkeit der drahtlosen Kommunikationsinfrastruktur sorgen.

Hohe Zuverlässigkeit und schnelle Kommunikation

Überall dort, wo Industrial Wireless LAN heute für die Drahtloskommunikation in industriellen Anwendungen sorgt, kann durch die Übertragungseigenschaften von IEEE 802.11n die Zuverlässigkeit der Systeme weiter erhöht werden. Und dort, wo die Verwaltung größerer IWLAN-Installationen heute recht aufwändig ist, lässt sich die Wartungsfreundlichkeit und Sicherheit der Systeme mit einem IWLAN Controller erhöhen. Beide Technologien bieten sich zudem als Plattform an, um neue Anwendungen wie Videoübertragung und Voice-over-IP auch im industriellen Umfeld einzuführen.

Ein unternehmensweites, controllerbasiertes WLAN mit Wireless Controller im Büronetz und IWLAN Controller im Anlagennetz ermöglicht ein unterbrechungsfreies Roaming zwischen beiden Teilnetzen. Das schematische Beispiel einer Anwendung bei Siemens Automation zeigt auch die Aufteilung in zwei Funkzonen, was die Sicherheit im Netzwerk erhöht. Bild: Siemens