Robuste Funkübertragung mit hohen Datenraten

Dabei entscheidet die Art der Anwendung über die Anforderungen an das eingesetzte Datenübertragungsverfahren Anlagenfernsteuerung nutzen heute die Funkübertragung. Dabei entscheidet die Art der Anwendung über die Anforderungen an das eingesetzte Datenübertragungsverfahren.

welotec

Die Produktreihen: WEL-MET bietet Stand-alone-Geräte im robusten Metallgehäuse. Die WEL-DIN–Geräte eignen sich für die DIN-Schienen-Montage.

In industriellen Bereichen, bei denen Sensordaten oder die Daten rotierender Messsysteme per Datenfunk übertragen werden, sind zum Beispiel neben hohen Daten- bzw. Nutzdatenraten auch andere Eigenschaften gefragt, nämlich Robustheit bzw. Störsicherheit, geringer Energieverbrauch, Datensicherheit oder Netzwerkfähigkeit. Hier kann das Breitband- Übertragungsverfahren Nanonet punkten.

Die Welotec GmbH aus Laer im Münsterland ist spezialisiert auf Produkte und Lösungen rund um die kabellose Datenübertragung. Neben Schmalband-Datenfunkmodems für die Übertragung kleinerer Datenmengen über große Distanzen, Funkfernsteuerungen für den industriellen Einsatz und Telemetriegeräten auf Basis von GSM/GPRS haben die Datenfunkexperten nun ihr Produktportfolio um Breitband-Funkmodule erweitert, die per Nanonet große Datenmengen über kurze Distanzen übertragen können.

Weil immer wieder Module für die schnelle und robuste Funkübertragung serieller und digitaler Daten im 2,4-GHz- ISM-Band angefragt wurden, hat Welotec nun seine Produktpalette dahin gehend erweitert. Die verschiedenen Nanonet- Module der WEL-Poduktfamilie werden in zwei Bauweisen angeboten: als Standalone- Geräte im robusten Metallgehäuse (Produktreihe MET) mit Außenmaßen von 110 x 35 x 103 mm und einem Gewicht von 260 g sowie als Geräte für die DIN-Schienen-Montage (Produktreihe DIN) im 35 x 86 x 58 mm großen und 70 g leichten Kunststoffgehäuse.

Angeboten werden Stand-alones und Geräte zur Schienenmontage

Alle Geräte nutzen eine effektive Chirp- Bandbreite von 64 MHz, erreichen Reichweiten von 60 m in Gebäuden und bis zu 900 m im Freien, arbeiten im weiten Temperaturbereich von -25 bis +75°C und entsprechen der Schutzart IP40. mit RS232-Schnittstelle, auch solche mit RS485- bzw. RS422-Schnittstelle, die sich besonders für Profibus- bzw. Interbus- Anwendungen eignen. Bidirektionale Kommunikation in CAN-Netzwerken der Version CAN 2.0 (A/B) ist mit den Modellen WEL-MET-CAN und WEL-DINCAN möglich. Sie eignen sich für die transparente Übertragung eines vorhandenen CAN-Protokolls. Die Modelle WELMET DIGITAL und WEL-DIN DIGITAL unterstützen die drahtlose Übertragung von vier digitalen Schaltzuständen in jeder Richtung.

Neben ,Senden’ und ,Empfangen’ unterstützt Nanonet auch verschiedene Strom sparende Low-Power-Zustände. Die

WEL-DIN-RS485/RS422: Das Modul erfüllt alle Anforderungen, um in einem Profibus Netzwerk ,mitreden‘ zu können.

WEL-DIN-RS485/RS422: Das Modul erfüllt alle Anforderungen, um in einem Profibus Netzwerk ,mitreden‘ zu können.

Sendeleistung ist einstellbar zwischen -27 bis +8 dB. Somit spricht neben den genannten Vorteilen auch der optimierte Energieverbrauch für den Einsatz des Übertragungsverfahrens in industriellen Anwendungen: Mit Datenraten von bis zu 2 Mbit/s können in kurzer Zeit große Datenmengen übertragen werden.

Die benötigte Energie pro erfolgreich übertragenem Bit ist also gering. Generell liegt der Stromverbrauch im Schlummermodus bei etwa 1 μA, im Empfangsmodus bei 11 mA und im Sendebetrieb mit 10 mW Sendeleistung bei 50 mA. Die Möglichkeit zur Verschlüsselung erlaubt zudem eine sichere Datenübertragung. Schließlich hat Nanonet auch mit Übertragungsreichweiten von bis zu 60 m in geschlossenen Räumen und bis zu 900 m im Freien gegenüber vergleichbaren Verfahren die Nase vorn.

Die Reichweite von Wireless-Geräten ist zu großen Teilen von der Umgebung abhängig. Elektrogeräte, wie auch Wände oder Bäume im näheren Umfeld, reduzieren die Übertragungsreichweite.

Die Router sorgen für Redundanz und für höhere Reichweiten

Diesen Radius können die Router der Produktreihe erweitern. Zugleich lässt sich mit ihrer Hilfe Redundanz schaffen; so wird in kritischen Anwendungen die Sicherheit erhöht. Mehrere Router können in Reihe geschaltet werden. Die Router sind kompatibel zu allen weiteren Geräten der jeweiligen Serie.

So vielfältig wie die Nanonet-Module selbst sind auch ihre Anwendungsbereiche. Generell werden sie dort eingesetzt, wo das Verlegen einer Signalleitung von der Sensorik zur Auswertung nicht möglich oder sehr aufwändig ist. So erschließen sich in der Logistik, in der Medizintechnik sowie im gesamten Umfeld der Prozessautomatisierung und der Anlagenzustandsüberwachung, dem Condition Monitoring, vielfältige Einsatzfelder. Typische Beispiele sind mobile Anlagenteile wie Förderbänder, drehende Behälter oder Tankfahrzeuge. Auch Datenlogger, die Messdatenerfassung oder die Kommunikation mit mobilen Sensoren und Systemen sind mögliche Anwendungen ebenso wie Terminal-Applikationen. Grundsätzlich eignen sich die Module auch für die schnelle und unterbrechungsfreie Erweiterung bereits vorhandener Anlagen oder für Anwendungen mit sich ständig ändernden Konstellationen.

Erweiterung der Reichweite: Der WEL-MET-ROUTER ist kompatibel zu allen weiteren Geräten der WEL-MET-Serie und bringt durch mögliche Redundanz zusätzliche Sicherheit.

Erweiterung der Reichweite: Der WEL-MET-ROUTER ist kompatibel zu allen weiteren Geräten der WEL-MET-Serie und bringt durch mögliche Redundanz zusätzliche Sicherheit.

Weil die Geräte der Produktserie WELMET Schnittstellenwandlung und drahtlose Kommunikation mit der robusten Nanonet-Technologie verbinden, können sie während der Funkübertragung auch Signale wandeln. So werden beispielsweise während der Übertragung aus analogen und digitalen Werten von der Sendeseite serielle RS232-, RS-485- oder CAN-Schnittstellensignale für die Ausgabe an der Empfangsseite.

WELOTEC GmbH
Mail: info@welotec.de
www.welotec.de

Übertragungsprotokoll für WPAN

Übertragungsprotokoll gemäß dem Standard IEEE 802.15.4a für Wireless Personal Area Networks (WPAN). Es basiert auf dem Übertragungsverfahren MDMA (Multi Dimensional Multiple Access). Dieses nutzt so genannte Chirp- Impulse, die innerhalb einer vorgegebenen Zeit einen bestimmten Frequenzbereich überstreichen. Ein Chirp-Impuls belegt bei Nanonet immer die komplett zur Verfügung stehende Bandbreite. Somit sind die darauf basierenden breitbandigen Signale deutlich stabiler gegen Störungen von außen als alternative Übertragungsmethoden im 2,4-GH-Bereich, und auch Interferenzen durch Reflektionen sind unproblematisch. Da für die Kommunikation zwischen zwei Netzwerkteilnehmern kein Verbindungsaufbau nötig wird, lassen sich Systemreaktionszeiten im Bereich von μs erreichen. Als Zugriffsverfahren werden neben CSMA/CA auch Aloha, TDMA unterstützt, wobei bei Einsatz der letzten beiden eine echtzeitfähige Datenübertragung möglich wird. Das ist gerade für viele Anwendungen im industriellen Bereich eine wichtige Forderung.