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4-2014

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PC & Industrie 4/2014

Kommunikation Robuste

Kommunikation Robuste Antennen für drahtlose Kommunikation Autor: Stefan Erker Applikationsengineering HUBER+SUHNER GmbH stefan.erker@hubersuhner.com Die drahtlose Vernetzung in der Automatisierungstechnik spielt neben der klassischen drahtgebundenen Kommunikation eine immer größere Rolle in der heutigen Industrie und ist längst keine exotische Nischenanwendung mehr. Die Auswahl geeigneter Antennen spielt bei der Zuverlässigkeit der Kommunikationsstrecke eine zentrale Rolle. Der Beitrag zeigt Lösungen für anspruchsvolle industrielle Anwendungen. Die Nutzung von Funkverbindungen für Regelungs- und Steuerungsvorgänge erlaubt oftmals kostengünstige und flexible Lösungen, da ein Großteil der teuren und aufwändigen Verkabelung entfällt bzw. einfacher und damit günstiger realisiert werden kann. Die Auswahl geeigneter Antennen ist neben dem Einsatz der restlichen Übertragungskomponenten wie Access Point und Verkabelung ein sehr wichtiger Punkt bei der Realisierung von anspruchsvollen Anwendungen, wie sie beispielsweise in der Automatisierungstechnik anzutreffen sind. Lösungen für Mobilfunk und WLAN Die eingesetzten Funkmodule arbeiten im Bereich der Automatisierungstechnik hauptsächlich im Mobilfunk- und WLAN-Frequenzbereich. Zellulare Mobilfunknetze wie GSM, UMTS oder LTE bieten den Vorteil, dass die notwendige Infrastruktur (das Mobilfunknetz) meist bereits vor Ort vorhanden ist und somit einen schnellen und flexiblen Einsatz ermöglicht. Je nach Anwendung kann auch der Aufbau einer eigenen WLAN-Infrastruktur sinnvoll sein. Eine solche Infrastruktur ist zwar aufwändiger und mit höheren Einstiegskosten verknüpft, in lokal begrenzten und geschlossenen Systemen jedoch oftmals einfacher auf spezielle Bedürfnisse der Applikation adaptierbar. Ferner hat der Nutzer auf alle Komponenten des Systems vollen Zugriff, was eine Erweiterung oder Modifizierung des Systems vereinfacht. Antennen für jede Anwendung Je nach Anwendungs- und Einbauszenario kommen spezielle Antennenprodukte zum Einsatz. Diese reichen von einfachen Rundstrahlantennen mit niedrigem Antennengewinn, mit der die näheren Umgebung eines WLAN Access Points versorgt werden kann, über Richtantennen, etwa zur präzisen Ausleuchtung von Hochregallagern bis hin zu komplexen Antennenvarianten mit mehreren Strahlerelementen, für höhere Datenübertra- 38 PC & Industrie 4/2014

Kommunikation Trotz einer Gesamtlänge von nur etwa 5 cm bietet der Rundstrahler SOA-2459 einen Antennengewinn von bis zu 4 dBi bei 5 GHz. gungsraten etwa zur Videoüberwachung. Die einfachste Art der Anbindung eines Access Points in ein Netzwerk ist die Direktmontage einer oder mehrerer Antennen auf dem entsprechenden Gerät. Huber+Suhner bietet hierfür eine neue Antenne an, die aktuell eine der kompaktesten und robustesten Lösungen am Markt darstellt. Die SOA- 2459/360/1/0/V zeichnet sich durch einen breiten Frequenzbereich von 1,7 bis 6 GHz aus und kann somit neben den beiden WLAN Frequenzbändern, für weitere Anwendungen in den Bereichen GSM, DECT, UMTS oder z.B. LTE verwendet werden. Trotz einer Gesamtlänge von nur etwa 5 cm bietet der Rundstrahler einen Antennengewinn von bis zu 4 dBi bei 5 GHz. Die Antenne ist als N-Stecker ausgeführt, erfüllt die Schutzklasse IP67 und übersteht problemlos Temperaturen von -40 bis 85 °C. Somit eignet sich dieses Produkt besonders zur Montage auf robuste Outdoor Access Points, welche in extremen Umgebungen eingesetzt werden. Aber auch im Innenbereich bringt die kompakte und dennoch stabile Bauform den Vorteil, dass die Antennen wesentlich dezenter wirken und dadurch weniger Anfällig für Beschädigungen aufgrund unsachgemäßer Behandlung oder Vandalismus sind. Eine weitere typische Automatisierungsanwendung findet man z.B. bei der Anbindung von Schaltkästen und -schränken. Hier ist oftmals der Einsatz einer abgesetzten Antenne notwendig, da der betreffende Access Point in einer abgeschirmten Metallumhüllung verbaut wird. Ein kritischer Punkt ist hierbei immer die Durchführung der Antenne nach außen (z.B. die Oberfläche des Schaltkastens), wenn ein gewisser Grad an Wasser und Staubdichtigkeit (IP- Schutzklasse) zu gewährleisten ist. Huber+Suhner bietet hierfür mit der neuen OMNI-S eine sehr robuste und flexibel konfigurierbare Antennenlösung an. So ist es möglich diese entsprechend den Anforderungen der Applikation mit einem oder mehr (maximal bis zu vier) Strahler-Elementen zu bestücken, welche jeweils die beiden WLAN Frequenzbänder 2,4 und 5 GHz unterstützen. So sind unterschiedlichste Konfigurationen von einer einfachen 2,4 oder 5 GHz Antenne bis hin zur 4x4 MIMO Antenne denkbar. Eine flexibel wählbare Länge und Verbinderbestückung der fest angebrachten Antennenzuleitungen erlauben eine individuelle Produktanpassung auf die vorliegende Einbausituation. Besonderes Augenmerk wurde bei der Konstruktion auf ein möglichst flaches und unauffälliges Antennendesign gelegt,das durch ein stabiles und belastbares Radom und einem Verdrehschutz, Beschädigungen und Vandalismus vorbeugt. Durch einen Temperaturbereich von -40 bis 85 °C und einer Schutzklasse von IP69K stellen auch extreme Umgebungsbedingungen kein Problem für diese Antenne dar. Durch eine werkzeuglose „Einlochmontage“ ist einfacher und kostengünstiger Einbau der Antenne vor Ort durchführbar. • Huber & Suhner AG Division Fiberoptik hubersuhner.de Neue PoE-Switch-Serie für -40 bis +70 °C Der deutsche Distributor Acceed präsentiert eine neue Switch-Serie mit PoE von ORing. Die vier Modelle sind besonders geeignet für Endgeräte mit hohem Strombedarf, wie beispielsweise IP-Kameras. Sie bieten bis zu acht 10/100Base-T(X)-Anschlüsse und können bei einer Umgebungstemperatur von -40 bis +70 °C eingesetzt werden. PoE-Switche sind ein wichtiger Bestandteil in der industriellen Kommunikation und der Gebäudesicherheit. Sie fungieren als Verteiler und leiten beispielsweise Bilder von IP- Kameras in das Netzwerk. Um eine kontinuierliche und störungsfreie Datenübertragung zu gewährleisten, müssen Switche reibungslos und stabil funktionieren. Die PoE-Switch- Serie IPS-10xx von ORing ist mit wichtigen Sicherheits-Features ausgestattet. Beispielsweise gewährleisten zwei redundant ausgelegte Stromanschlüsse eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und erhöhen damit die Ausfallsicherheit der angeschlossenen Geräte. Alle Switche unterstützen das Switching-Verfahren „Store-and-forward“. Der Switch kann dadurch das gesamte Datenpaket in Empfang nehmen und in einem Puffer speichern. Dort wird das Datenpaket geprüft und bearbeitet, bevor es an die Ziel-Adresse weitergeleitet wird. Vorteil ist, dass fehlerhafte Datenpakete im Voraus aussortiert werden. • acceed GmbH www.acceed.de PC & Industrie 4/2014 39

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