Was versteht man unter dem Begriff Datenfunk?

Der Begriff ist eigentlich ganz einfach erklärt: unter Datenfunk versteht man die drahtlose Übertragung von Daten zwischen Maschinen über eine Funkstrecke. Diese kann mit verschiedensten Technologien und Frequenzbändern wie Bluetooth, WLAN, RFID, NFC, GPRS, UMTS, LTE, NB-IoT, 868 MHz usw. erfolgen.
Als Datenfunk zählt sowohl die Feldbuskommunikation, als auch der Austausch von Informationen - beispielsweise von Sensoren.
Da Übertragungsintervalle von Sensordaten meist individuell parametriert werden können, kann die Datenerfassung und –übertragung in Echtzeit ausgeführt werden, wodurch für Nutzer relevante Daten immer aktuell sind.
Bei der drahtlosen Übertragung von Feldbussen muss die Kommunikation permanent aufrechterhalten werden.

Anwendungen
  • Industrial Wireless (PLC to PLC)
  • Maschinenüberwachung/M2M/Cloud
  • IO / Sensor to PLC
  • Fernwartung
Technologie
  • Punkt zu Punkt
  • Punkt zu Multipunkt
  • Mobilfunknetz UMTS/LTE
  • PLC to PLC
  • Indoor
Schnittstelle
  • Profibus
  • Profisafe
  • Profinet
  • CAN
  • Digital/Analog IO
  • Seriell
  • Ethernet
  • Wireless Sensor
  • Web Interface
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Wie funktioniert Datenfunk?

Bei vielen Datenfunksystemen findet eine 1:1 Übertragung von Datenpaketen statt. Dies bedeutet, dass alle Datenpakete ohne vorherige Analyse übertragen werden. Jedes Feldbus-Telegramm wird also weitervermittelt, wodurch schnell eine Überlastung der Funkstrecke entstehen kann. In weiterer Folge werden ebenfalls alle Datenpakete ohne Überprüfung 1:1 übertragen. Zerstörte, verlorene oder verzögerte Datenpakete, welche aufgrund der Überlastung der Funkstrecke entstanden, führen zu einem Anlagenstillstand.
Moderne, „intelligente“ Datenfunksysteme von namhaften Herstellern führen hingegen eine Vorverarbeitung der einzelnen Datenpakete durch. Algorithmen prüfen die Daten auf Redundanz und Zeitstempel, worauf die Datenpakete in einzelne Informationen zerlegt und bei Bedarf zwischengespeichert werden. Da die Feldbusschnittstelle zeitlich entkoppelt von der Funkübertragungszeit arbeitet, kann eine störungsfreie Datenübertragung gewährleistet und eine hundertprozentige Verfügbarkeit von Anlagen gesichert werden.

Die Vorteile von „intelligentem“ Datenfunk

Das Ziel dieser Datenvorverarbeitung ist, dass die Funkstrecke zeitlich möglichst wenig belastet wird. So kann eine Entkopplung von Kabelschnittstelle und dem Funkmedium erreicht werden. Um dies zu erreichen, werden sowohl Profibus- als auch Profinet-Telegramme nach der Topologie der Funkstrecke in Abhängigkeit des Busteilnehmers in einer Datenbank zwischengespeichert und dort auf Inhalt und Eigenschaften geprüft. So können auch bei Funkstörungen das Bus-Zeitverhalten und die standardmäßig verwendeten Funktechnologien weiterbestehen.
Die Datenvorverarbeitung ermöglicht auch ein aktives Herausfiltern von kurzen Funkstörungen, die in einem zuvor definierten Zeitfenster (einstellbar zwischen 20 ms und 20 s) liegen. Dies verhindert die Entstehung eines Busfehlers, der einen kompletten Anlagenstillstand zur Folge hätte. Längere Störungen werden hingegen vom System erkannt und an die Steuerung weitergeleitet. Die Steuerung wiederum reagiert auf die Info einer Störung mit der Aktivierung aller zuvor festgelegten Sicherheitsfunktionen der Anlage.
Eine intelligente Firewall sorgt zusätzlich dafür, dass sich nur intakte Telegramme auf der Funkstrecke befinden. Sollte die Firewall einen Fehler registrieren, wird die Profibus-Funkstrecke neu aktualisiert.

Wo wird Datenfunk eingesetzt?

Datenfunk wird überall dort genutzt, wo Dinge kommuniziert werden müssen. Zwischen einer Steuerung und einem I/O Modul oder zwischen zwei Funkeinheiten kann Funk eine Kabelstrecke ersetzen.
Durch eine entsprechende Vernetzung werden Kommunikationswege deutlich verkürzt. Zudem ist Datenfunk dort wichtig, wo keine Kabelverlegung möglich ist, die Mitarbeiter aber trotzdem auf dem neuesten Stand sein müssen.

Einsatzbereiche von Datenfunk

Datenfunk kann in vielen Bereichen eingesetzt werden, da er den Arbeitsvorgang erleichtert und effizienteres Arbeiten möglich macht. Mögliche Beispiele für den Einsatz eines Datenfunksystems sind:

Lager:

Erfassung von Warenein- und –ausgang, Überprüfung des aktuellen Lagerbestandes, Wegeoptimierung bei mehrstufigen Einlagerungen, Ausschluss von Einlagerung am falschen Lagerplatz, automatische Warnung bei zuvor definierten Mindestmengen, …

Anlagensysteme

Industrie
flexible, effiziente Automatisierungslösungen bei Kranen, fahrerlosen Transportsystemen oder vollautomatischen Maschineneinheiten

Sensortechnik
Zählerstände von Gas, Wasser oder Energie, Temperaturen, Füllstände, Druckwerte werden von Sensoren erfasst und vollautomatisch an die Wartungsabteilung weitergeleitet – Störungen oder kritische Zustände lösen automatisch Alarm aus

Natürlich kann Datenfunk in vielen anderen Bereichen auch eingesetzt werden. Bei Funk Fuchs finden Sie für jede Aufgabenstellung die passenden Produkte sowie auf Wunsch auch perfekt an Ihre Bedürfnisse angepasste Lösungen mit entsprechend professioneller Beratung.