IFeatures - industrielle Zusatzfunktionen für drahtlose Anwendungen - Industrial Wireless LAN
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© Siemens AG 2019
Industrial Wireless Communication
iFeatures – industrielle
Zusatzfunktionen für
drahtlose Anwendungen
Industrial Wireless LAN
Ausgabe
Broschüre 03/2019 siemens.de/iwlan
© Siemens AG 2019
iFeatures für Echtzeitkommunikation
besondere
Herausforderungen
Die Anforderungen an industrielle Netzwerke nehmen im Industrial Point Coordination Function (iPCF) und indus-
Zuge der Digitalisierung stetig zu. Drahtlose Kommunika- trial Point Coordination Function-Management Channel
tion über Industrial Wireless LAN (IWLAN) ist als Lösung (iPCF-MC) für notwendige Deterministik und schnelles
schon in vielen Applikationen im Einsatz. Beispielsweise Roaming in PROFINET- und EtherNet/IP-Applikationen
bei mobilen Netzwerkteilnehmern wie fahrerlosen Trans-
Steuerung und Peripherie können im PROFINET-Umfeld nicht
portsystemen (AGV) oder bei Krananwendungen.
zuverlässig über den regulären WLAN-Standard IEEE 802.11
Nicht nur die Hardware, sondern auch die Software der miteinander kommunizieren, weil keine Echtzeitkommunika-
Netzwerkkomponenten muss für den Einsatz in der Indus- tion und Deterministik gegeben ist. Zudem müssen die
trie besonderen Anforderungen genügen. Die IWLAN-Pro- Roaming-Zeiten beim Wechsel zwischen zwei Funkzellen
duktfamilie SCALANCE W eignet sich perfekt dafür! möglichst schnell sein. Um PROFINET und EtherNet/IP auch
Die von Siemens für die Industrie entwickelten iFeatures über WLAN für die drahtlose Kommunikation mit SCALANCE
sind hier die Lösung: Diese cleveren Zusatzfunktionen W-700 zu nutzen, ist das iFeature iPCF für geführte Applikatio-
können als Software – auch nachträglich – auf unter- nen bzw. iPCF-MC für frei bewegliche Netzwerkteilnehmer die
schiedlichen IWLAN-Access Points und Client Modules Lösung.
aktiviert werden. Über KEY-PLUGs oder CLPs, die in die iPCF für lineare Applikationen
Geräte gesteckt werden, lassen sich die gewünschten
Zusatzfunktionen komfortabel freischalten. Besonders relevant ist diese Zusatzfunktion beispielsweise für
Einschienenhängebahnen (EHB). In solchen linear aufgebau-
ten Applikationen sorgt der Einsatz des RCoax-Leckwellenlei-
ters, statt einer gewöhnlichen Antenne, für eine zuverlässige
Vorteile der iFeatures im Überblick und permanent gleichmäßige Signalqualität.
◾ Zuverlässige Echtzeitkommunikation mit Mit dem iFeature iPCF lässt sich der gesamte Datenfluss einer
SCALANCE W-700 (sogar mit PROFIsafe) Funkzelle ordnen – dadurch ist die Kommunikation determi-
nistisch. Dies wird vom Access Point kontrolliert, der alle
◾ Hohe Verfügbarkeit über stoßfreie Redundanz
Clients einer Funkzelle in zyklischen Abständen abfragt. iPCF
◾ Sichere IWLAN-Kommunikation ermöglicht zudem den schnellen und zuverlässigen Wechsel
zwischen zwei Funkzellen. Dabei können konstante Roaming-
Zeiten von deutlich unter 50 ms sichergestellt werden.
iPCF-MC für Anwendungen mit frei beweglichen Clients
iPCF-MC eignet sich besonders für Applikationen mit mobilen,
KEY-PLUG iFeatures Für Für
(für W-700) oder Access Client Modules frei im Feld beweglichen Clients, die über PROFINET (und
CLP (für W-1700) Points (oder Access Points sogar PROFIsafe) oder EtherNet/IP mit der Steuerung kommu-
im Client-Modus)
nizieren. iPCF-MC sorgt für die notwendige Deterministik und
KEY-PLUG W780 iPCF Echtzeitkommunikation. Anwendungen mit RCoax und
iFeatures iPCF-MC
iPRP ● ● direktionalen Antennen sind ebenfalls möglich, jedoch in der
iREF*
Inter AP-Blocking* Applikation selten.
KEY-PLUG W740 iPCF Wie bei iPCF werden die Clients zyklisch abgefragt (Determi-
iFeatures iPCF-MC ● nistik). Mit dem iFeature iPCF-MC scant der Client die Umge-
iPRP
bung kontinuierlich nach alternativen Access Points. Bei
KEY-PLUG W700 Inter AP-Blocking ● abnehmender Funkqualität kann ein Wechsel zu einem
Security
anderen Access Point geplant und sehr schnell erfolgen.
SCALANCE iPRP Dies gelingt, indem zwei Funkschnittstellen des Access Points
CLP 2GB W1780 ● ●
iFeatures gleichzeitig auf unterschiedliche Weise genutzt werden:
Eine Funkschnittstelle sendet ein zyklisches Signal (Beacon),
SCALANCE iPRP
CLP 2GB W1740 ● während die andere zur Datenübertragung dient.
iFeatures
* iREF und Inter AP-Blocking nur im Access Point-Modus
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iPCF für lineare Applikationen
RCoax Cable
SCALANCE W778
Antenne
ANT793-4MN
SCALANCE W734
Gehänge 1
Gehänge 2
Gehänge 3
Gehänge 4
Gehänge 5
G_IK10_XX_30171
iPCF-MC für Anwendungen mit frei beweglichen Clients
SIMATIC S7-1500
Funkzelle 1 Funkzelle 2
Access Point Access Point
SCALANCE SCALANCE
W788 W788
Client Module Client Module Client Module
SCALANCE SCALANCE SCALANCE SIMATIC HMI
W748 mit W748 mit W748 mit
ANT795-6MN ANT795-6MN ANT795-6MN
SCALANCE SCALANCE SCALANCE
XC-200 XC-200 XC-200
G_IK10_XX_30282
Fahrerloses Transportsystem (AGV)
Industrial Ethernet
PROFIsafe© Siemens AG 2019
Redundanz
Industrial Parallel Redundancy Protocol (iPRP) für Mit dem iFeature iPRP lässt sich die Redundanz-Technologie
redundante, zuverlässige IWLAN-Kommunikation zur parallelen Nutzung zweier Funkstrecken in drahtlosen
Netzwerken einsetzen. Diese Zusatzfunktion ermöglicht
Räumliche Hindernisse, eine schlechte Funkausleuchtung
redundante Kommunikation über zwei IWLAN-Strecken auch
oder Interferenzen führen oftmals zu Störungen. Auch die
bei bewegten Applikationen. Störungen bei der Datenübertra-
Dauer eines Roaming-Vorgangs ist generell nicht absehbar.
gung auf einer Funkstrecke werden durch die parallele Über-
Diese Faktoren führen häufig zu Kommunikationsabbrüchen.
tragung auf einer zweiten kompensiert. Wenn sich der Roa-
Bei allen mobilen Applikationen, beispielsweise fahrerlosen ming-Vorgang verzögert oder aber Interferenzen auftauchen,
Transportsystemen (AGV), können diese Probleme auftau- läuft die Kommunikation zuverlässig über den zweiten Pfad
chen. Bahnanwendungen, bei denen die Client Modules im weiter.
fahrenden Zug mit den Access Points entlang der Strecke
kommunizieren, müssen ebenfalls speziellen Anforderungen
standhalten.
1
SCALANCE
W1788-2 M12
SCALANCE EEC SCALANCE
W1788-2 M12 W1788-2 M12
EEC EEC
SCALANCE SCALANCE
W778-1 M12 W778-1 M12
EEC EEC
2
SCALANCE
W1788-2 M12
SCALANCE EEC SCALANCE
W1788-2 M12 W1788-2 M12
EEC EEC
SCALANCE SCALANCE
W778-1 M12 W778-1 M12
EEC EEC
3
SCALANCE
W1788-2 M12
SCALANCE EEC SCALANCE
W1788-2 M12 W1788-2 M12
EEC EEC
SCALANCE SCALANCE
W778-1 M12 W778-1 M12
G_IK10_XX_30191
EEC EEC© Siemens AG 2019
Sichere Kommunikation
Inter AP-Blocking für sichere IWLAN-Kommunikation on zu anderen Knoten im Netzwerk untersagt, um Daten-
manipulation und -diebstahl oder Ausfälle zu vermeiden.
Inter AP-Blocking verhindert die Querkommunikation zwi-
schen WLAN-Clients. Durch die Definition von sicheren Kom- Mit dem iFeature Inter AP-Blocking lässt sich die Kommunika-
munikationspartnern und Gateways wird das Sicherheitsrisiko tion der Clients, die mit dem Access Point verbunden sind,
in einer Netzwerkumgebung mit unbekannten Teilnehmern einschränken. Diese Security-Zusatzfunktion stellt sicher, dass
reduziert. sich die Clients innerhalb der Netzwerkinfrastruktur nur mit
den sicheren, zuvor definierten Access Points verbinden.
Normalerweise können die mit einem Access Point verbunde-
Lediglich die Geräte, deren IP-Adressen als erlaubte Adressen
nen Clients mit allen Teilnehmern des Layer 2-Netzwerks
auf dem Access Point konfiguriert wurden, sind für die Clients
kommunizieren. Das kann ein potentielles Sicherheitsrisiko
erreichbar. Die Kommunikation mit anderen Teilnehmern ist
darstellen, weil auch unbekannte und unsichere Netzwerkteil-
untersagt und wird geblockt.
nehmer auf die eigenen Geräte zugreifen können. Bei sicher-
heitsrelevanten Applikationen wird deshalb die Kommunikati-
SCALANCE SCALANCE SCALANCE
W1788 W1788 W1788
G_IK10_XX_30377
Funkzelle 1 Funkzelle 2 Funkzelle 3
Ethernet Kommunikation möglich
Kommunikation nicht möglich© Siemens AG 2019
Weitere Informationen Security-Hinweise
Funkzulassungen: Siemens bietet Produkte und Lösungen mit Industrial
www.siemens.de/funkzulassungen Security-Funktionen an, die den sicheren Betrieb von
Anlagen, Systemen, Maschinen und Netzwerken
PLUGs für Netzwerkkomponenten:
unterstützen.
www.siemens.de/plugs
Um Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke gegen
Services:
Cyber-Bedrohungen zu sichern, ist es erforderlich, ein
www.siemens.de/industrial-networks-services
ganzheitliches Industrial Security-Konzept zu implementieren
(und kontinuierlich aufrechtzuerhalten), das dem aktuellen
Siemens AG Stand der Technik entspricht. Die Produkte und Lösungen von
Digital Industries Siemens formen einen Bestandteil eines solchen Konzepts.
Process Automation
Östliche Rheinbrückenstr. 50 Die Kunden sind dafür verantwortlich, unbefugten Zugriff auf
76187 Karlsruhe, Germany ihre Anlagen, Systeme, Maschinen und Netzwerke zu
verhindern. Diese Systeme, Maschinen und Komponenten
sollten nur mit dem Unternehmensnetzwerk oder dem
© Siemens AG 2019
Internet verbunden werden, wenn und soweit dies notwen-
Änderungen vorbehalten
PDF (6ZB5530-0CX01-0BA1) dig ist und nur wenn entsprechende Schutzmaßnahmen
BR 0319 6 De (z.B. Firewalls und/oder Netzwerksegmentierung) ergriffen
Produced in Germany wurden.
Weiterführende Informationen zu möglichen Schutzmaßnah-
Die Informationen in diesem Katalog enthalten lediglich allgemeine men im Bereich Industrial Security finden Sie unter
Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten https://www.siemens.com/industrialsecurity.
Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw.
welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die Produkte und Lösungen von Siemens werden ständig
Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn weiterentwickelt, um sie noch sicherer zu machen. Siemens
sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden.
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Liefermöglichkeiten und technische Änderungen vorbehalten.
sie zur Verfügung stehen und immer nur die aktuellen
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