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WLAN / Wireless LAN in der Industrie: Einführung


WLAN ist Netzwerk ohne Kabel! Einfach, schnell und dort präsent, wo Sie sich gerade befinden.

Konsequenterweise ist WLAN die Weiterentwicklung von Ethernet LAN / Networking über LAN Kabel. Ethernet LAN Netzwerkverbindungen haben sich in vielen industriellen Anwendungen bewährt. Ob zur Datenkommunikation zwischen Terminal / Industrie PC mit einem Host / Server oder für Wartungszwecke Terminal mit dem Notebook des Servicetechnikers - des Servicetechnikers - moderne Industriesysteme verfügen schon länger über einen Netzwerkanschluß und können mittels TCP IP Protokoll mit anderen Systemen kommunizieren.

In der Praxis heisst das: integrierter Webserver für Fernwartung über Webbrowser, Fernwartung über Telnet Remote Login, File Transfer über FTP oder einfach "nur" TCP / UDP Kommunikation zwischen Host / Client, um z.B. erfasste Daten direkt mit einer SQL Datei auf einem Server auszutauschen. Ethernet Netzwerk ist immer dabei und bietet eine einfache Möglichkeit, Ihr Terminal / Ihren Industrie PC mit anderen IT Komponenten zu verbinden.

Vernetzung über Ethernet erfordert jedoch das Verlegen eines Ethernet Netzwerkkabels. In vielen Fällen ist das nicht gewünscht - oder nicht möglich, z.B. bei Fahrzeugen, die sich mobil innerhalb eines Firmengeländes bewegen. Die beliebten Beispiele sind z.B. der Gabelstapler im Lager (Innen- oder Außenbereich) oder die oftmals gesehenen Vorfeldfahrzeuge auf einem Flughafen.

Um auch in diesen Fällen die Vorteile von Networking zu nutzen, ohne Kabel zu verwenden, hat die IT Welt das WLAN / Wireless Networking erfunden. Wireless Networking gemäß IEEE 802.11 ist weitgehend genormt und erfordert typischerweise zwei Komponenten:

1. Einem WLAN / Wireless Access Point, der fest stationiert mit Ihrem Netzwerkkabel verbunden wird

2. Einem WLAN / Wireless Funkmodul, das mit dem Industriesystem (Terminal oder Industrie PC) verbunden ist.

Der Wireless / WLAN Access Point

WLAN Access Points können Sie heute in (fast) jedem IT Laden kaufen. Hierbei handelt es sich um kleine Boxen, die via Ethernet LAN Kabel mit Ihrem Netzwerk verbunden sind. Ein WLAN Access Point bietet Ihnen eine Funkabdeckung von typ. 20-100 Metern Reichweite. (Je nach Bebauung und Hindernissen innerhalb einer Funkstrecke. Allgemein gilt: Den Access Point am besten so hoch wie möglich aufhängen, um Funkschatten zu vermeiden.) Wenn Sie ein grösseres Areal funktechnisch versorgen möchten, können Sie mehrere Access Points installieren. (Man bezeichnet diese Versorgung als Funkausleuchtung...)

Moderne WLAN Access Points sind schnell und einfach zu konfigurieren. Einfach via Netzwerkkabel in Ihr Netzwerk "hängen" und ein Konfigurationsmenü via Webbrowser starten. Über das Konfigurationsmenü können Sie den WLAN Access Point dann auf die Verbindungsdaten in Ihrem Netzwerk einstellen und wunschgemäß konfigurieren. (Meistens bekommen Sie mit dem Access Point auch eine Dokumentation, die Ihnen die Details verrät.)

Die wichtigsten Parameter:

  • IP Adresse des Access Points (für die Kommunikation in Ihrem Netzwerk)
  • Wahl zwischen Infrastructure und Ad Hoc Modus. (Infrastructure ist die Ausleuchtung eines ganzen Gebietes, Ad Hoc ist eine Punkt zu Punkt Verbindung die nur zwischen zwei Geräten bestehen soll.)
  • Kanal und SSID einstellen.
  • Wichtig: Eigenes Konfigurationspasswort vergeben! (Damit Sie sicherstellen, dass nicht Unbefugte Ihre Konfiguration ändern.)
  • WEP oder WPA Verschlüssung aktivieren. (Damit Sie sicherstellen, dass Ihr Funkverkehr verschlüsselt abläuft. Fremdes "Mithören" wird erschwert oder unmöglich gemacht.)
  • Wenn Sie wollen: IP / MAC Adressen für erlaubte Clients einstellen. (Das ist eine Option. Wenn Sie sicherstellen wollen, dass sich nur bestimmte Clients Verbindung zu Ihrem WLAN Access Point bekommen dürfen, können Sie deren IP oder besser: MAC Adressen hier vorgeben. (MAC Adressen sind eindeutige hardwarebezogene Netzwerkadressen. Vergleichbar der Fahrgestellnummer in einem Fahrzeug.) Seien Sie sich aber bewusst, dass Sie hiermit zwar mehr Sicherheit gewinnen - aber gleichzeitig mehr Administrationsaufwand erbringen müssen, z.B. wenn Sie in Gerät tauschen, neue Geräte ins WLAN nehmen wollen usw...

Tipp: Hier übrigens ein kleiner Erfahrungsbericht zu einer WLAN Installation** eines Access Points. (Etwas älter - aber irgendwie  weiterhin aktuell.)

Ethernet / WLAN Bridge

Mit Hilfe einer Ethernet / WLAN Bridge lässt sich fast jedes System mit Ethernet LAN Anschluß in ein Wireless WLAN System verwandeln.

Bei der WLAN Bridge handelt es sich meistens um eine kleine Zusatzbox, die über ein kurzes Ethernet LAN Kabel mit dem Industriesystem verbunden. Wie der Name "Bridge" schon sagt, bildet die Box eine "Brücke" - auf der einen Seite zum Ethernet LAN Port, auf der anderen Seite zum Wireless Netzwerk.

Der Vorteil einer WLAN Bridge ist einfach und bestechend: Der Computer benötigt keine speziellen Treiber! Die Software aus Sicht des Computers kennt lediglich die Netzwerkverbindung - alle WLAN betreffenden Besonderheiten (Funkkommunikation, Verbindungsaufbau etc) werden von der Bridge abgewickelt. Kurzum: die Software im Computer bleibt also gleich - egal, ob ndie Kommunikation via Ethernetkabel oder via WLAN Bridge abgewickelt wird.

Externe WLAN Bridges sind übrigens gern verwendete Handelsprodukte aus Consumerbereich. Die kann man z.B. verwenden, um Spielkonsolen miteinander zu verbinden. Das bedeutet für Sie: die Dinger sind günstig und werden in grossen Stückzahlen angeboten. Was dem Consumerbereich gut ist, kann dem Industriebereich nur recht und billig sein: Ethernet / WLAN Bridges werden inzwischen auch von diversen Funkspezialisten in industriegerechten Ausführungen gefertigt, also z.B. im wasserdichten Gehäuse, für erweiterten Temperaturbereich usw. usf.

Der Nachteil zumindest bei einer externen WLAN Bridge: Die WLAN Bridge in externer Bauweise ist eine zusätzliche Komponenten, die Sie irgendwo unterbringen und verkabeln müssen. Auf der anderen Seite hat diese zusätzliche Komponente aber auch einen Vorteil: Sie erreichen eine bessere Funkausleuchtung, wenn Sie eine Bridge z.B. am höchsten Punkt Ihres KFZ montieren und Bridge und Terminal einfach über ein 1 / 2  / 3 Meter langes Ethernetkabel miteinander verbinden. Bei einem System mit integriertem WLAN geht das nicht - dort hängt das Funkmodul dann dort, wo auch der Benutzer Zugriff hat. Siehe nachstehende Möglichkeit...

Fazit

WLAN ist einfach und ideal - und bietet Ihne vollständiges Netzwerk ohne Kabel. Sie müssen nur das WLAN Modul entsprechend der Parameter Ihres Access Pointes konfigurieren. Konkret bedeutet das, Infrastructure / Ad Hoc einstellen, Kanal / SSID einstellen, WEP / WPA Verschlüsselung aktivieren. Je nachdem - ob intern oder extern - wir haben das Ganze mal etwas weiter dokumentiert:

Installationsbericht - Produktbeispiel externe Ethernet WLAN Bridge DLINK DWL810+

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(c) hjw AE, Last Update: 09.10.2009. Alle Angaben ohne Gewähr
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