Das DECT NR+ Gateway
Mit unserem DECT NR+ Gateway stellen wir die erste industriell einsetzbare Funkhardware vor, die DECT NR+ in bestehende Ethernet- und industrielle Automatisierungsarchitekturen integriert. Damit wird deterministische drahtlose Kommunikation für mobile industrielle Systeme nutzbar.
„Indem wir DECT NR+ für den industriellen Einsatz verfügbar machen, überwinden wir grundlegende Grenzen der drahtlosen Kommunikation in industriellen Umgebungen“,
sagt Alfred della Torre Jr., Mitgründer und Geschäftsführer von STRATUM 9.
Technischer Geschäftsführer und Mitgründer Hubert Feurstein ergänzt:
„Erstmals ist es uns gelungen, garantierte deterministische Echtzeit-Funkkommunikation im öffentlich nutzbaren Spektrum zu realisieren, die den hohen Anforderungen hochdynamischer industrieller Prozesse standhält.“
Das DECT NR+ Gateway wurde speziell für industrielle Umgebungen entwickelt und kann sowohl für zeitkritische als auch für sensorbasierte Anwendungen eingesetzt werden. Ein wesentlicher Vorteil besteht darin, dass dieselbe Hardware entweder als Fixed Termination Point (FT) oder als Portable Termination Point (PT) konfiguriert werden kann. Bei steigendem Bandbreitenbedarf lassen sich zudem mehrere FTs zu einem leistungsfähigeren „Super FT“ bündeln. Das vereinfacht Rollout, Ersatzteilhaltung und Systemdesign und bietet OEMs sowie Systemintegratoren einen flexiblen Baustein für unterschiedliche drahtlose Topologien.
Scheduled Access macht den Unterschied
Für industrielle Anwender ist das deterministische Kommunikationsmodell der wichtigste Aspekt des Gateways. Das Gateway kann entweder mit dem STRATUM 9 Scheduled Access MAC-Layer oder mit dem MAC-Layer von Nordic Semiconductor betrieben werden.
Im Scheduled-Modell wird die Übertragungszeit zentral organisiert und Zeitschlitze werden explizit zugewiesen. Dadurch werden Kanalzugriffskonflikte vermieden und das Kommunikationsverhalten bleibt vorhersehbar, auch wenn mehrere mobile Teilnehmer parallel aktiv sind.
Im Gegensatz dazu folgt der Nordic-MAC-Layer einem Random-Access-Ansatz. Dieser ist für viele DECT NR+ Anwendungen vollkommen geeignet, insbesondere für ereignisgesteuerte Sensoren und Metering-Anwendungen. Für bewegungsbezogene, zeitkritische Automatisierung kann er jedoch nicht dasselbe Maß an deterministischem Verhalten gewährleisten.
In mobilen Systemen besteht die eigentliche Herausforderung darin, eine stabile und vorhersehbare Kommunikation aufrechtzuerhalten, während AGVs, Transportträger oder bewegte Maschinenelemente im Betrieb bleiben und mehrere Teilnehmer parallel kommunizieren. Genau hier bietet das STRATUM 9 DECT NR+ Gateway einen klaren Mehrwert.
In Kombination mit deterministischer Steuerung ermöglicht es Seamless Handover während der laufenden Kommunikation. Geräte können dadurch zwischen Basisstationen wechseln, ohne dass der Kommunikationsfluss unterbrochen wird. Gerade das Handover-Verhalten ist häufig der Punkt, an dem industrielle Funklösungen an ihre Grenzen stossen. Eine Funkverbindung kann in einer statischen Demo hervorragend wirken, aber unbrauchbar werden, sobald ein Roboter, Shuttle oder fördergebundener Teilnehmer unter aktivem Steuerungsverkehr Abdeckungsgrenzen überschreitet. Die Antwort von STRATUM 9 ist eine für Mobilität ausgelegte, geplante Sterntopologie. In der aktuellen Konfiguration kann ein FT bis zu 16 mobile Teilnehmer verwalten.
Wireless PROFINET und PROFISAFE
Für viele Automatisierungsingenieure ist die transparente Verarbeitung industrieller Kommunikation ein besonders überzeugender Aspekt des Gateways. PROFINET und PROFISAFE werden vollständig unverändert an mobile Teilnehmer und Geräte übertragen. Eine Protokollkonvertierung ist nicht erforderlich, bestehende Architekturen können erhalten bleiben.
Das schafft einen klaren Vorteil in Brownfield- und Retrofit-Szenarien. Mobile Systeme können in bestehende SPS-basierte Umgebungen integriert werden, ohne zusätzliche Protokollschichten einzuführen oder die Steuerungsstruktur neu zu gestalten.
Das Gateway selbst ist jedoch kein Safety Device. Es agiert lediglich als transparentes Kommunikationselement, als Black Channel, innerhalb der Systemarchitektur und leitet sicherheitskritische Daten direkt weiter.
Diese Unterscheidung macht das Produkt besonders attraktiv für Anwender, die drahtlose Mobilität in etablierte industrielle Netzwerke bringen möchten, ohne bewährte Automatisierungskonzepte zu beeinträchtigen.
Entwickelt für komplexe bewegte Systeme
Das Gateway eignet sich besonders für Anwendungen wie Sortieranlagen, Elektrohängebahnen und andere fördertechnische Umgebungen. In diesen Installationen müssen viele mobile Teilnehmer gleichzeitig und zuverlässig mit einer zentralen Infrastruktur kommunizieren. Metallische Umgebungen, Reflexionen, grosse Ausdehnungen und paralleler Datenverkehr können konventionelle Funktechnologien schwer planbar und im täglichen Betrieb instabil machen.
DECT NR+ adressiert diese Herausforderung mit einem dedizierten Frequenzband, deterministischen Kommunikationsmechanismen und einem robusten OFDM-Modulationsverfahren, das deutliche Vorteile im Hinblick auf Multipath-Propagation (Echos), bietet.
Mit der Kombination aus Scheduled Access, Seamless Handover, transparenter PROFINET-Übertragung und flexibel einsetzbaren Rollen ist das DECT NR+ Gateway ein bedeutender Infrastrukturbaustein für die nächste Generation mobiler industrieller Automation.
Industriell erprobte Technologie
Das DECT NR+ Gateway ist ab sofort als serienreifes Produkt oder als White-Label-Lösung kommerziell verfügbar. Damit ist es nicht nur für Endanwender relevant, sondern auch für OEMs, Komponentenhersteller und Systemintegratoren, die DECT NR+ schnell in ihre eigenen Produktportfolios integrieren möchten.
Ein erstes Einsatzbeispiel ist die Zusammenarbeit von STRATUM 9 mit dem Komponentenhersteller DETO Automation, der die Funkhardware für Anwendungen in der Intralogistik und für Elektrohängebahnsysteme im Automotive-Bereich einsetzt.
Martin Wolf, Managing Director von DETO Automation Germany, erklärt:
„Mit DECT NR+ haben wir eine Kommunikationslösung zur Verfügung, die aktuelle Bedarfe industrieller Anlagen erstmals vollumfänglich bedient. Der Bedarf an Retrofits für Anlagen ist groß, ebenso wie die Forderung dies im laufenden Betrieb ohne Stillstandszeiten zu realisieren. Genau diese Anforderung können wir für unsere Kunden mit der von STRATUM 9 entwickelten transparenten PROFINET-Übertragung anbieten.“
Ein starker Schritt für industrielles DECT NR+
Neben dem Gateway bieten wir Lösungen für kundenspezifische DECT NR+ Implementierungen auf unterschiedlichen Ebenen an. Dazu gehören der lizenzierbare DECT NR+ Software Stack für die Entwicklung proprietärer Produkte, unser DECT NR+ Starter Kit für schnelle Evaluierung und Prototyping sowie ein vollständiges Entwicklungspaket für kundenspezifische End-to-End-Lösungen, bestehend aus Hardware, Firmware und Cloud-Backend-Services.
Damit unterstützen wir Unternehmen je nach Bedarf, von der frühen Technologievalidierung bis hin zur vollständigen industriellen Produktintegration.
Alfred della Torre Jr. abschließend:
„Während sich industrielle Umgebungen weiterentwickeln, wird DECT NR+ eine entscheidende Rolle dabei spielen, intelligentere Anlagen, agilere Logistik und sicherere Betriebsprozesse zu ermöglichen. Mit unserem Gateway schaffen wir dafür eine konkrete, industriell tragfähige Grundlage.“