Troubleshooting von drahtlosen Netzwerken

In der industriellen Automatisierung halten Funksysteme wie WLAN und Bluetooth vermehrt Einzug. In Fertigungsprozessen ermöglichen sie Flexibilität, reduzieren den Aufwand für Verkabelung und bieten neue Möglichkeiten, kritische Informationen auch mobil zu erfassen und zu verbreiten. Sie ermöglichen flexible Kommunikationsansätze mit entfernten Geräten, wenn drahtgebundene Verbindungen nicht realisierbar sind und erschließen ganz neue Anwendungsfelder, wie die Messung und Kontrolle von bewegten Objekten sowie deren gleichzeitige Lokalisierung und Zuordnung.

© Fraunhofer ESK
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Bei der Planung nicht berücksichtigte, sporadisch sendende Systeme, z.B. eine Mikrowelle, können die Ursache von plötzlich auftretenden Störungen sein. Eine weitere häufige Störquelle ist der Betrieb von Endgeräten mit Bluetooth.

Störungsanfällig bei unzureichender Planung

Im Vergleich zu drahtgebundenen Kommunikationslösungen ist Funk jedoch viel stärker Störungen und gegenseitigen Einflüssen ausgesetzt. Deshalb muss für  einen störungsfreien Betrieb eine sog. Funkplanung stattfinden, die eine Koexistenz zwischen den eingesetzten Funksystemen herstellt. Koexistenz beschreibt dabei einen Zustand, in dem mehrere benachbarte Funksysteme  störungsfrei parallel betrieben werden können. Die ESK-Forscher verfügen über ein fundiertes Grundwissen auf dem Gebiet der drahtlosen Nachrichtentechnik und können Unternehmen zum Einsatz von Funkübertragungen auch in unternehmenskritischen Bereichen beraten. Hierzu gehört bereits die Unterstützung bei der Technologie- und Systemauswahl.

Probleme stecken im Detail

Da das Funkspektrum ein gemeinsam genutztes Medium ist, können sich Systemauslegung und Randbedingungen während des Betriebs sehr schnell ändern. So kann eine seit längerer Zeit zuverlässig arbeitende Funkverbindung plötzlich ausfallen. Ursachen für sporadisch auftretende Ausfälle können beispielsweise Mikrowellen in der Nähe der Fertigungsanlagen sein, die den gleichen Frequenzbereich wie WLAN oder Bluetooth benutzen. Auch Mobiltelefone mit eingeschaltetem WLAN oder Bluetooth rufen Störungen und somit Ausfälle bei installierten Funksystemen hervor. In der Praxis gibt es neben diesen beiden Beispielen viele weitere, auf den ersten Blick nicht logische Ursachen für kurzfristige oder dauerhafte Ausfälle der Funkverbindung.

ESK unterstützt bei der Entstörung

Das Fraunhofer ESK erforscht seit über vier Jahren robuste Funkübertragung und unterstützt mit seiner Expertise Unternehmen bei der Ursachenforschung von Funkabbrüchen. Hierzu gehören Vor-Ort-Analysen mit begleitenden Messungen zur Detektion von möglichen Störern oder das Identifizieren von überlappenden Frequenzbereichen. Darüber hinaus verfügt das Fraunhofer ESK mit Awair über eine Lösung, die eine Langzeitanalyse und damit den Nachweis von nur sporadisch auftretenden Störungen ermöglicht.