WirelessHART

Neben dem leitungsgebundenen Feldbus HART (Highway Addressable Remote Transducer) gibt es noch WirelessHART, das speziell für die verfahrenstechnische Industrie entwickelt wurde. WirelessHART ist ein vermaschtes, selbstorganisierendes drahtloses Sensornetzwerk (WSN), ein sogenanntes Self Organized Network (SON), bei dem jeder Sensor als Sender und Empfänger arbeitet, Signale empfangen, routen und senden kann.


Der Vorteil eines Mesh-Netzes liegt darin, dass auch Sensoren ohne direkte Funkverbindung untereinander und über andere Sensoren und Feldgeräte miteinander kommunizieren können. WirelessHART arbeitet mit Spreizbandtechnik und kombiniert dies mit dem Frequenzsprungverfahren. Die Übertragung findet im ISM-Band bei 2,4 GHz statt und ist lizenzfrei.

Ein entscheidender Aspekt von WirelessHART ist die Zuverlässigkeit mit der Prozessvariable und Stellinformationen bereitgestellt werden. Für die Überwachung und Verteilung der Aufgaben sorgt ein Netzwerkmanager. Dieser plant auch das Zeitverhalten des gesamten Netzwerks, das mittels TDMA-Verfahren realisiert wird und durch die Kanalzuteilung Kollisionen vermeidet. Bei diesem Verfahren wird jedem Sensor ein fester Zeitschlitz zugeteilt.

Der Protokollstack von WirelessHART

Funkverbindungen zwischen den Netzkomponenten von WirelessHART

Funkverbindungen zwischen den Netzkomponenten von WirelessHART

Die Protokollstack von WirelessHART arbeitet in der Bitübertragungsschicht und Sicherungsschicht mit dem in IEEE 802.15.4, ZigBee, standardisierten Protokoll, das vermaschte Funknetzwerke unterstützt. Dabei ermittelt jedes Feldgerät nach dem Einschalten über die Feldstärke alle Nachbarknoten und Signalwege über die es Prozessdaten und Komponenteninformationen zu einer Basisstation übermitteln kann. Die Feldgeräte selbst fungieren als Netzknoten, sie können Daten empfangen, senden und routen. Da jeder einzelne Netzknoten mehrere Verbindungen zu benachbarten Netzknoten unterhält, werden bei Störung einer Verbindung alternative Verbindungswege aufgebaut.

Das in WirelessHART benutzte Frequenzsprungverfahren hat den Vorteil, dass sich die Übertragungsfrequenz ständig ändert, wodurch Störfrequenzen die Funkverbindungen nicht nachhaltig stören können. Darüber hinaus wird alternativ auch ein Kanalsprungverfahren, Time Slotted Channel Hopping (TSCH), eingesetzt.

Informationen zum Artikel
Deutsch: WirelessHART
Englisch: WirelessHART
Veröffentlicht: 21.11.2013
Wörter: 291
Tags: #Sonstige WLANs
Links: HART (highway addressable remote transducer), Aspekt, Basisstation, Bitübertragungsschicht, Daten