Lange Leitung ohne Draht Lösungen IP-basierter Funknetze in der Energie- und Wasserversorgung Michael Münzel FMN communications GmbH 28.02.2007 08.03.2007 1
Agenda Lange Leitung ohne Draht Lösungen IP-basierter Funknetze in der Energie- und Wasserversorgung Datenübertragung in territorial weit verteilten, dezentralen Netzen Applikationsbeispiele Netzwerkstruktur besondere Anforderungen an IP-fähige Netzwerkkomponenten Fallback-Lösungen modulares FMN-Gerätekonzept 08.03.2007 2
Funkdatenübertragung in territorial weit verteilten Netzen Überwachung und Steuerung von territorial weit verteilten Clients (Aktoren, Steuerungen, Sensoren, Kameras...) weit verteilt: einige 100 m... weltweit keine einheitliche Infrastruktur nutzbar Einbindung in vorhandene IP-Infrastrukturen max. Bandbreite und Verfügbarkeit optimale Kostenstruktur (Investitionen, Betriebskosten) 08.03.2007 3
Funkdatenübertragung in territorial weit verteilten Netzen ohne einheitliche Infrastruktur CDMA EDGE TETRA UMTS/HSDPA/ HSUPA WiMAX GSM/GPRS WLAN POTS/ISDN DSL (ADSL, ADSL2, ADSL2+, SDSL, SHDSL, VDSL2...) 08.03.2007 4
Verfügbarkeit Funknetze HSDPA UMTS GSM/GPRS kein GSM 08.03.2007 5
Verfügbarkeit Funknetze HSDPA UMTS GSM/GPRS kein GSM 08.03.2007 6
Applikationen Wasser- und Energieversorgungsbetriebe (Überwachung, Steuerung) Pipeline-Überwachung Fahrzeugausrüstung (Polizei, ÖPNV, Trucks, Krankenfahrzeuge...) Ausrüstung von Lokomotiven (Maintenance) Breitbandzugang Info-Terminals / WLAN-HotSpots Schaltschranküberwachung, Ampelsteuerung 08.03.2007 7
Beispiel Wasserversorgung alpha_route3.jpg 08.03.2007 8
IP-fähige Funknetze für Wasserversorger und Abwasserbetriebe Anbindung von - Hochbehältern - Wasserspeichern / Brunnen - Schiebern - Kläranlagen - Wasseraufbereitungsanlagen - Service-Fahrzeugen Übertragung Sensordaten, Wasseranalysedaten, Videodaten Ansteuerung von Schiebern, Übermittlung von Service-Aufträgen 08.03.2007 9
Beispiel Energieversorgung 08.03.2007 10
IP-fähige Funknetze für Energieversorger und Gasversorger Anbindung von - Ortsnetzstationen - Einspeisungspunkten (z.b. Windenergieanbieter) - Trafostationen bei Großkunden - Verteilerstationen - Pipelineüberwachungseinrichtungen - Service-Fahrzeugen... Übertragung von Sensordaten, Verbrauchsdaten, Videodaten Ansteuerung von Schalteinheiten, Übermittlung von Service-Aufträgen 08.03.2007 11
Notwendigkeit Fallback-Lösungen lebenswichtige Applikationen - Energieversorgung - Wasserversorgung - Pipelineüberwachung großes Schadenspotential bei Ausfall - Folgeschäden - Regressforderungen Realisierung von mehr als einer Breitbandzugangstechnologie 08.03.2007 12
Systemansatz für IP-Netzwerke mit sehr unterschiedlichen Netzzugangstechnologien einheitliche Nutzung des IP- und PPP-Protokolls für alle Netzwerkkomponenten Übertragungswege Internet, Intranet weltweit verfügbar und standardisiert IP-Technik weit verbreitete Technologie Management- und Wartungstools vorhanden Kurze Antwortzeiten 08.03.2007 13
Typische Antwortzeiten in IP-Netzen Technologie GSM GPRS EDGE UMTS HSDPA HSUPA Ping-Zeit in ms 400...500 700...2500 500...950 150...650 100...150 50...100 (geschätzt) 08.03.2007 14
Nutzung Plattform Mobile Access Router (MAR) von CISCO bewährte und eingeführte Systemlösung hohe Netzwerksicherheit - hardwarebasierende Router- und Switch-Komponenten - CISCO-Betriebssystem (IOS) - VPN-Tunnel - Firewall Fernkonfiguration (Configuration Engine) Unterstützung Mobile-IP-Funktionalität FMN ist CISCO ATP-Partner 08.03.2007 15
Effektive und komfortables Netzwerkmanagement durch CISCO Business Service Area Netzwerk-Administration und Rekonfiguration (FW Update, neue Services, RF-Anpassung...) Zero touch deployment (schnelles Rollout) genaue Lokalisierung durch Wireless Control System möglich gesicherter WLAN-Zugang und Authentifizierung (LWAPP) Schutz vor Angriffen (Wireless Intrusion Detection System) Intelligente Lastverteilung auf benachbarte WLAN-APs (Client Load Balancing) 08.03.2007 16
Beispiel Netzwerkstruktur WLAN-AP Router Router WSN Server Modem UMTS, ADSL... Modem WLAN-AP PHY PPP IP 08.03.2007 17
Besondere Anforderungen an IP-fähige Netzwerkkomponenten für den robusten Industrieeinsatz Outdoor-Tauglichkeit erweiterter Temperaturbereich, Schutz vor Feuchtigkeit Fernkonfigurierbarkeit, Fernwartbarkeit mechanische Stabilität (Rütteln, Schütteln, Schwingen,...) kurze Antwortzeiten sehr lange Nutzungszeiten Besondere Anforderungen an Hardware- und Software-Design 08.03.2007 18
Robuste Router und Modems für den Industrieeinsatz alpha route Breitband-Router alpha DSL WTM ADSL2+ Modem alpha UMTS WTM 2 UMTS-Modem 08.03.2007 19
alpha UMTS WTM UMTS Modem HSDPA / UMTS / EDGE / GPRS mit Roaming zwischen den Netzwerktechnologien (-25 C...+70 C) Ethernet-Schnittstelle 10/100BaseT, Konsolenanschluss RS232 HF-Eigenschaften: - UMTS WCDMA FDD 2100 MHz - Quad-band GSM/GPRS 850, 900, 1800, 1900 MHz Datenraten: - HSDPA 7,2 Mbps downlink, 384 kbps uplink - GPRS / EDGE class B, multislot class 10 GPS 08.03.2007 20
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alpha DSL WTM ADSL2+ Modem DSL-Standard ADSL, ADSL2 und ADSL2+ Ethernet-Schnittstelle 10/100BaseT, Auto MDI/MDI-X WebInterface für Konfiguration ITU G.992.1 Annex A oder ITU G.992.1 Annex B (G.dmt 1TR112 (UR2)) Protokolle PPPoA, PPPoE LED-Anzeigen Power / DSL-Synchronisation / LAN-Datentransfer 08.03.2007 22
Weitere PC/104+ - (Breitband-)Modems in Entwicklung / Planung Sprechen Sie uns an! 08.03.2007 23
alpha route Outdoor-Router in vielen Konfigurationen skalierbarer Router für mobile Breitbandzugänge 4-Port-Ethernet Switch (Cisco) LAN-Router (Cisco) WLAN-AP (IEEE 802.11b,g) HSDPA / UMTS / EDGE / GPRS ADSL / ADSL2 / ADSL2+ / POTS GPS VoIP fernkonfigurierbar 08.03.2007 24
Outdoor-Router-Familie alpha route Konfigurationsmöglichkeiten UMTS- Modem xdsl- Modem WiMAX- CPE TETRA- Modem POTS- Modem WLAN- AP 08.03.2007 25
Wireless Sensor Network von FMN Ad-hoc-Funknetzwerk hohe Reichweite geringer Energieverbrauch sichere Datenübertragung viele Sensor- und Aktorschnittstellen Gehäuseintegration, Ex-Schutz Komplettsystem von Sensorschnittstelle bis Anbindung an Backbone-Netzwerk Neu: alpha data control center 08.03.2007 26
Beispiel Überwachung Trafostation 08.03.2007 27
Grimmelallee 4 Postfach 10 04 65 99734 Nordhausen 99724 Nordhausen Deutschland Deutschland Tel.: +49 3631 56-5000 Fax: +49 3631 56-3224 Hotline: +49 3631 56-3416 E-Mail: Internet: info@fmn.de www.fmncom.com 08.03.2007 28
Fragen? FMN auf der CeBIT: Halle 16, Stand C18 FMN auf der Hannover Messe Wireless-Pavillon Halle 16, Stand E76 08.03.2007 29