Wireless LAN (WLAN) Grundlagen

Wireless LAN (IEEE 802.11) ist gut geeignet für die Überwachung, Konfiguration und Datenerfassung, kann aber auch verwendet werden für zeitkritische Übertragungen in den gleichen Anwendungen. Darüber hinaus ist die eingebaute Roaming-Funktionalität nützlich für Anwendungen in der Fabrikautomation mit mobilen Maschinen und Fahrzeugen.

WLAN Technologie-Merkmale

  • Im 2,4-GHz-Band beträgt die typische Reichweite 200 m; bis zu 500 Meter bei freier Sicht; Sichtverbindung (engl. „line-of-sight“; kurz: LOS).
  • Im 5-GHz-Band (802.11a) beträgt die Reichweite etwa 50 Meter; bei freier Sicht bis zu 150 Meter.
  • Hindernisse und Störungen können die Reichweite erheblich beinträchtigen.
  • Datendurchsatz von 11 bis 54 Mbit/s brutto (~ 5 bis 25 Mbit/s netto) für IEEE 802.11b/g und 300 Mbit/s brutto (~ 70 Mbit/s netto) für IEEE 802.11n.
  • Sicherheitsstandards: WEP, WPA, WPA2, TKIP und PSK EAP.
  • IEEE 802.11a arbeitet im 5-GHz-Band und bietet 19 nicht überlappende Kanäle.

Der Unterschied zwischen 2,4 GHz und 5 GHz WLAN

Da der Einsatz von Funktechnologien im 2,4 GHz-Band zunimmt, können Interferenzprobleme auftreten. Um sicherzustellen, dass die Wireless-Lösung robust und zuverlässig ist, nutzen Unternehmen häufig das 2,4-GHz-Band für Büro/IT und das 5-GHz-Band für die Fertigung und M2M-Kommunikation.

WLAN-Geräte nach IEEE 802.11b/g nutzen das 2,4 GHz Frequenzband (2,412 - 2,472 GHz) und Geräte nach IEEE802.11a das 5 GHz Frequenzband (5,180 - 5,825 GHz).

Geräte nach IEEE 802.11n können in folgenden Frequenzbändern eingesetzt werden:

  • Das 2,4 GHz ISM-Band bietet 13 überlappende Kanäle, die gleichmäßig über die Frequenzen verteilt sind, sowie einen 14. Kanal (mit der Mittenfrequenz 2,484 GHz) in Japan. Dadurch stehen nur noch drei nicht überlappende Kanäle zur Verfügung. Zudem ist es nicht ratsam das 2,4 GHz-Band in Umgebungen zu verwenden, in denen mit Mikrowellen gearbeitet wird (z.B. wie bei der Vulkanisation von Gummi, bei der Holztrocknung oder bei der Beschleunigung von chemischen Prozessen).
  • Das 5 GHz ISM-Band ist in Unterbänder unterteilt, die als U-NII-Bänder (Unlicensed National Information Infrastructure) bezeichnet werden und in der Regel als U-NII-1, U-NII-2, U-NII-2e und U-NII-3 bezeichnet werden, wobei U-NII-3 nicht weltweit verfügbar ist. Insgesamt ergeben sich damit 23 nicht überlappende Kanäle, von denen vier standortabhängigen Einschränkungen unterliegen.