Drahtlosnetzwerke für Büro- und Industrie
WLAN meets IWLAN
Eine dauerhaft zuverlässige wie wirtschaftliche drahtlose Kommunikation über die Grenzen von Büro- und Fertigungswelt hinweg erfordert Netzwerkkomponenten, die gezielt für die jeweiligen Anforderungen ausgelegt sind. Das RZ eines führenden Elektronikkonzerns mischt dazu leistungsfähige Geräte für die Bürowelt mit robusten Access Points für industrielle Umgebungen - beide aus dem konzerneigenem Portfolio. Auch die Möglichkeit zur zentralen Administration entfernter Installationen schafft einen Mehrwert, von der Bereitstellung über Betrieb und Softwarepflege bis hin zum Service.
Das Rechenzentrum der Siemens AG am Standort Erlangen-Frauenaurach ist eines von zwei
redundanten Rechenzentren in einem redundanten "Dark Fibre"-Backbone, der mehrere Standorte des
Unternehmens anbindet. Die Rechenzentren in diesem Metropolitan Area Network bieten den
angeschlossenen Fachabteilungen individuelle Netzwerkdienste an, die von der Netzwerkplanung und
Lieferung der erforderlichen Hardware bis zu deren Installation, Betrieb und Wartung alles
abdecken.
Die angebotenen Dienste – beispielsweise der Zugang zu Intra- und Internet – basieren auf
standardisierten und dadurch kosteneffizienten und – transparenten Prozessen (Firewall,
Informationssicherheit oder Server-Betrieb), die zu einem individuellen Paket geschnürt werden.
Zunehmend gefragt ist das Management drahtloser Netzwerke, um Büro- und Fertigungsbereich zu einer
durchgängigen Lösung miteinander zu verknüpfen und dazu möglichst eine einheitliche Infrastruktur
zu nutzen.
Drahtlose Kommunikation hat sich nicht nur in der Bürowelt, sondern längst auch im
industriellen Umfeld in unterschiedlichsten Anwendungen etabliert, sei es als wartungsfreie
Alternative zu Systemen mit Schleifkontakten oder zur Anbindung mobiler Bediengeräte, fahrerloser
Transportsysteme und Ähnliches an Steuerungssysteme, zudem in weitläufigen Krananlagen oder in der
Logistik. Die Zahl der drahtlosen Anwendungen nimmt weiter zu und damit auch diejenigen Fälle, in
denen keine strikte Trennung, sondern eine Durchgängigkeit der Funkeinsatzfelder gewünscht ist.
Unterschiedliche Einsatzbedingungen
Vorteil derart durchgängiger Lösungen: Die Anwender können sich in einem
bereichsübergreifenden Funknetz frei bewegen und die angebotenen Dienste überall nutzen – in
Meetings, am mobilen Arbeitsplatz, am Schreibtisch oder in der Fertigung. Eine gemeinsame
Funkinfrastruktur für Büro- und Industrieanwendungen reduziert neben dem Hardwareeinsatz auch den
Aufwand für Installation und Administration. Voraussetzung dafür ist, dass die industriefest
ausgeführten und die bürooptimierten Wireless-Komponenten wie Access Points und Clients in ein und
demselben Funknetz gemeinsam administriert und betrieben werden können.
Industrielle Applikationen stellen jedoch wesentlich höhere Ansprüche an die
Umgebungsbeständigkeit der Geräte als das Büro- oder auch das Laborumfeld. Dies beginnt bei den
Umgebungstemperaturen und reicht über die Rüttel- und Schockfestigkeit bis hin zur
elektromagnetischen Verträglichkeit. In beiden Bereichen werden wiederum oft sensible Daten
übertragen, die es vor dem Zugriff Dritter, vor Manipulation oder Verfälschung wirksam zu schützen
gilt.
Lösung für jedes (I)WLAN
Wenn es um industrielle Kommunikation geht, hat das Erlanger Rechenzentrum ohne Frage das,
was man einen "Heimvorteil" nennt, kann es doch im Simatic-Net-Portfolio von Siemens aus dem Vollen
schöpfen. So umfasst die Produktreihe Scalance W780 verschiedene Access Points und auch Clients für
anspruchsvolle IWLAN-Anwendungen, darunter die Variante Scalance W786 in Schutzart IP65 für den
Einsatz bei erhöhten klimatischen Anforderungen oder im Außenbereich.
Die Access Points dieser Linie sind für Umgebungstemperaturen von –40 bis +70°C ausgelegt und
mit einem schlagfesten, UV- und salzsprühnebelbeständigen Kunststoffgehäuse für harte
Einsatzbedingungen in öffentlichen Bereichen, in Häfen, Offshore-Anlagen oder in der
Containerlogistik prädestiniert. Außerdem sind sie zum Betrieb in explosionsgefährdeten Bereichen
der Zone 2 zugelassen. Die Geräte können mit bis zu drei Funkmodulen, internen oder externen
Antennen sowie RJ45- und Lichtwellenleiter-Anschlüssen ausgestattet sein.
Zu den jüngsten Entwicklungen zählt der Access Point Scalance W786-2 HPW. Als so genannter
Thin Access Point ist er für den Betrieb an einem Hipath Wireless Controller von Siemens Enterprise
Communications konzipiert und soll die in der Bürowelt weit verbreiteten Vorteile der
controllerbasierten Technik und Architektur von Hipath Wireless auch für Industrie und
Außenbereiche erschließen.
Der Hipath Wireless Controller ist ein voll funktionsfähiger dynamischer Router, der alle
angeschlossenen Access Points zusammenfasst und koordiniert und alle Clients so verwaltet, dass das
Wireless LAN als individuelles, zentral verwaltetes IP-Subnetz erscheint. Dadurch wird die
Notwendigkeit für Vor-Ort-Installation und -Wartung von verteilten Access Points erheblich
reduziert.
Ohne umfangreich in die Konfiguration vom drahtgebundenen Netz eingreifen zu müssen,
profitieren die Netzwerkmanager von erweiterten zentralen Kontrollfunktionen, wie etwa der
flexiblen Zuschaltung von virtuellen WLAN-Netzen mit individuellen Security-Eigenschaften,
dediziert auf den Access Points, auf denen das entsprechende WLAN-Netz benötigt wird.
Eine solche WLAN-Architektur vereinfacht den Brückenschlag in der Netzwerktopologie zwischen
Büro und Fertigung, denn damit lässt sich für alle Access Points und Clients im Feld über
Unternehmensbereiche hinweg ein einziges, durchgängig integriertes Funknetz nutzen – für
Betriebsdaten, Internet und Automatisierungsgeräte ebenso wie für Sprache (Voice over IP) bis hin
zur Einbindung WLAN-fähiger Telefone.
Hinzu kommt: "Die Thin Access Points lassen sich sehr komfortabel von zentraler Stelle aus
administrieren", so Helmut Mack, Projektmanager für internationale IT-Projekte am Erlanger
Siemens-Rechenzentrum. "Nach der Erstinstallation muss von uns niemand mehr vor Ort sein, um
beispielsweise Zusatz- oder Ersatzgeräte in Betrieb zu nehmen, Software-Updates aufzuspielen oder
Veränderungen an der Konfiguration vorzunehmen." Die Hardware lässt sich direkt zum Anwender
versenden und von diesem ohne große Netzwerkkenntnisse einfach anschließen. Daraufhin melden sich
die Geräte automatisch und sicher an einem verfügbaren Controller an, in diesem Fall über eine
sichere, verschlüsselte "Tunnel"-Verbindung via Glasfaser-Backbone. Das Gerät wird konfiguriert,
und alle Aufgaben lassen sich controllerbasierend von der Zentrale aus erledigen. Der Anwender muss
weder vorkonfigurierte Geräte noch speziell geschultes Personal dafür vorhalten.
Für fernadministrierte Installationen verweisen die SEN-Verantwortlichen auf ein
umfangreiches Portfolio an Hipath Wireless Controllern für unterschiedliche Leistungsklassen. Mit
diesem und der dazugehörenden Assistant-Software sollen sich bis zu 200 "controllerfähige" Access
Points für bis zu 4.096 gleichzeitige Benutzer zentral verwalten und koordinieren lassen. Über den
sogenannten Hipath Wireless Manager wiederum können mehrere Controller und damit in Summe viele
Hunderte Access Points administrativ zusammengefasst werden – ohne dabei zwingend auf eine
optionale zusätzliche Kontrolle (etwa mittels kleinerer Hipath WLAN-Controller für lokale, kleinere
Funknetze) oder die Möglichkeit des autarken Betriebs verzichten zu müssen.
Mehrere Subnetze
Dabei lässt der Hipath Wireless Controller laut Siemens nicht nur die gesamte
(I)WLAN-Umgebung wie mehrere einzelne Subnetze erscheinen, sondern verwaltet auch jede einzelne
Verbindung so, dass sich die Teilnehmer sicher und reibungslos im gesamten Funknetz bewegen können.
Er überwacht die Einhaltung der Sicherheitsregeln für die diversen Benutzer und gewährleistet die
definierte Dienstgüte (Quality of Service) für unterschiedliche Geräte.
Zu den unmittelbaren Anwendern und Nutznießern dieser Technik gehört das Siemens-Gerätewerk
Erlangen (GWE), das seine IT-Dienstleistungen vom Rechenzentrum am selben Standort bezieht. Ein
typisches Beispiel ist der zuverlässige Kommissionierbetrieb im Greiferlager des GWE. Die
Mitarbeiter übernehmen ihre Aufträge in Form von Barcodes mit einem Scanner, der drahtlos mit der
übergeordneten Auftragsverwaltung kommuniziert.
Wie die Netzwerke an den anderen Standorten wird auch das (I)WLAN im GWE zentral von den
Rechenzentren in Erlangen und Karlsruhe aus verwaltet. Dazu sind in beiden Zentren jeweils zwei
redundante Hipath Wireless Controller installiert. Das damit betreute, redundante Metropolitan Area
Network verbindet über einen "Dark Fibre"-Glasfaserring die Standorte Nürnberg, Regensburg, Amberg
und Chemnitz. Im so genannten Branch Office Mode sind darüber hinaus auch das Werk Leipzig und die
Niederlassung im tschechischen Letohrad über das Siemens-interne Firmennetz angebunden. Die im
Metropolitan Area Network für die großen Standorte verwendete CWDM-Lasertechnologie (Coarse
Wavelength Division Multiplex) ermöglicht acht 1GBit-Verbindungen gleichzeitig. Die Fachabteilungen
vor Ort beziehen maßgeschneiderte Netzwerkdienste (Geräte, Installation, Betrieb) zentral und
müssen dafür lokal weder Hardware noch spezifisches Know-how vorhalten. Die Leistungen basieren
durchweg auf standardisierten, das heißt kosteneffizienten und erprobten Prozessen und Protokollen.
Anbindung weiterer Werke
Insgesamt arbeiten in diesem Metropolitan Area Network derzeit rund 360 Access Points der
Serien Hipath AP3610 und AP3620 neben mehr als 80 industriefesten Thin Access Points Scalance W,
einschließlich des robusten W786-2 HPW. "Die konsequente zentrale Administration derart gemischter
Strukturen bedeutet sowohl für uns als auch für unsere Kunden einen handfesten Mehrwert, den es mit
eigenständigen Drahtlosnetzwerken oder Fat Access Points anderer Hersteller auf dem Markt so nicht
gäbe," betont Mack. Aktuell ist auch das Siemens Gerätewerk Amberg dabei, die mobilen Einheiten
einer kompletten Fertigungsstraße auf diese effiziente Art und Weise drahtlos mit den zugehörigen
Steuerungen zu verbinden.
Dipl.-Ing. Wolfgang Bölderl-Ermel ist Produkt-Manager der Industry Automation Business Unit
bei Siemens in Nürnberg.
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