Flexible Funksysteme

Im Alltag werden Funklösungen ganz selbstverständlich genutzt, während in der Industrie bei der Steuerung von Maschinen noch vornehmlich auf kabelgebundene Lösungen gesetzt wird. Aber auch hier ist Funk auf dem Vormarsch, wie SCHLEGEL-Produktmanager Torsten Singer erläutert. Denn Funk hat für bestimmte Einsatzbereiche klare Vorteile. Herr Singer, was versteht man unter einer Funklösung und wie funktioniert Funk? Eine Funklösung oder besser ein Funksystem ist ein Kommunikationssystem, das eine kabellose Datenübertragung ermöglicht. Einfach gesagt: Eine Anwendung sendet ein Funksignal über eine bestimmte Frequenz an einen Empfänger, der dieses Signal mit seiner Antenne erfasst und verarbeitet. Die Reichweite von Funksignalen hängt hauptsächlich von der Frequenz, der Signalstärke und der Dämpfung durch Gegenstände ab. So dämpft Metall etwa deutlich stärker als Holz. Im Grundsatz (mit Ausnahmen) gilt: Je höher die Frequenz, desto geringer die Reichweite und größer die Datenrate. Für die unterschiedlichen Anforderungen an Funklösungen gibt es viele Funktechnologien und -standards, ob dies nun WLAN, Bluetooth, ZigBee oder EnOcean ist, die in den lizenzfreien Frequenzbereichen unter 1 GHz (z. B. 868 oder 915 MHz) oder 2,4 GHz bis 5 GHz arbeiten. Wo sehen Sie die Vorteile eine Funklösung für den Einsatz in der Industrie? Der größte Vorteil liegt in der Flexibilität. Der Einsatz von Funksystemen kann überall erfolgen, ohne dass der Bewegungsfreiraum durch ein Kabel eingeschränkt wird. Funk ist daher immer dann sinnvoll, wenn eine Verkabelung den Betrieb stören oder sogar gefährden würde, der Verkabelungsaufwand sehr hoch ist oder es einfach nicht möglich ist, Kabel zu legen. Man sollte aber auch den Aspekt des Komforts nicht vergessen, denn oftmals erleichtert Funk die Bedienung von Maschinen oder Anlagen erheblich. Funk ist oft auch die günstigere Lösung, wenn die Teilnehmerzahl sehr hoch ist, weil der hohe Verkabelungsaufwand wegfällt. Mit Funk lassen sich Teilnehmer viel einfacher und schneller in ein bestehendes Funknetz integrieren und das theoretisch fast grenzenlos. Was hat SCHLEGEL beim Thema Funklösungen zu bieten? SCHLEGEL bietet aktuell zwei Systeme mit einer Funklösung an. Bei den batterielosen Funktastern von SCHLEGEL wird die notwendige Energie für das Senden des Signals mit jedem Tastendruck von einem elektrodynamischen Stromaggregat generiert. Das System ist damit unabhängig von einer Energiequelle und nutzt das sogenannte Energy Harvesting. Das Prinzip ist auch als EnOcean bekannt. Dahinter steht eine Allianz aus Unternehmen, die Ökosysteme nach dem wartungsfreien Funkstandard (ISO/IEC 14543-3-10/11) fördern und ermöglichen. Unser Funktaster ist nach diesem EnOcean Standard zertifiziert. Der Sender bei den batterielosen Funktastern befindet sich im Kontaktelement, das mit verschiedenen Betätigungselemente kombiniert werden kann. Dies kann eine Drucktaste, aber auch ein Wahl- oder Schlüsselschalter sein. Zusätzlich bietet SCHLEGEL dazu passende Empfänger an, die verschiedene Anforderungen, wie zum Beispiel Spannung, Anzahl der Sender oder Relaisausgänge erfüllen, und auch weitere Module wie einen Bus-Aktor, einen Repeater oder ein Schaltnetzteil. Das andere System ist unser Gehäuse proboxx mit S-Wave Funktechnologie von steute. Die proboxx kann mit 1 bis 4 Befehlsstellen besetzt werden, eine interne Batterie versorgt das System mit Energie. Während der batterielose Funkschalter die erzeugte Energie nur einmalig zum Versenden nutzen kann, ist es bei der proboxx mit Hilfe der Batterie möglich, weitere Funktionen zu generieren, z. B. das Überprüfen des Ladezustands der Batterie. Ist dieser zu gering, weist eine kontinuierlich rot blinkende LED auf einen notwendigen Batteriewechsel hin. Der Energiebedarf der Funk-proboxx ist aber so gering, dass die Lebensdauer der Batterie bei einmaliger Betätigung pro Minute ca. 6 Jahre beträgt. Wie sicher ist das System? Um Datenverlust durch Kollisionen zu verhindern, wurde bei der Funk-proboxx das sogenannte LBT (Listen Before Talk) implementiert. Mit LBT wird vorab geprüft, ob der Funkkanal frei ist, sodass der Empfänger die Daten auch sicher empfangen kann. Passend zur Funk-proboxx gibt es zwei verschiedene Empfänger: einen mit 4 Funkkanälen und je einem potentialfreien Relaisausgang und einen mit TCP/UDP/IP Anbindung, RJ45-Schnittstelle für 10/100 Base-T-Ethernet und Webbrowser-Verwaltung. Beide Empfänger können bis zu 40 Sender verwalten. Die batterielosen Funktaster als auch die Funk-proboxx nutzen die lizenzfreie Übertragungsfrequenz von 868 MHz. Die niedrige Frequenz ermöglicht Reichweiten von 30 m bis 40 m, durchdringt leichter dämpfende Gegenstände, ist weniger störanfällig und benötigt wenig Energie.