868-MHz-Funknetzwerk im Landkreis Lippe Lizenzfrei über große Distanz

Seit Herbst 2015 in Betrieb, überbrückt das 868-MHz-Funknetzwerk von Phoenix Contact bis zu 25 km. Wechselnde Witterung und Vegetation haben bisher nur einen geringen Einfluss gezeigt. Das Netzwerk arbeitet stabil und zuverlässig, um Daten für eine Informationsplattform zu sammeln.

In Zeiten von Industrie 4.0, dem Internet der Dinge und dem Schutz kritischer Infrastrukturen (KRITIS) kommt der Vernetzung entlegener Stationen eine immer größere Bedeutung zu. Doch oftmals können nicht alle Stationen per Kabel in das Netzwerk integriert werden. Hier bietet sich eine funkbasierte Kommunikation an. Viele Anwender stehen dabei vor der Frage, unter welchen Bedingungen Daten über eine größere Entfernung weitergeleitet werden können.

Um die Grenzen eines im 868-MHz-Frequenzband arbeitenden Funknetzes aufzuzeigen, hat Phoenix Contact ein solches Funknetzwerk aufgebaut. Die Hersteller lizenzfreier Funksysteme geben häufig die Reichweite bei einer Sichtverbindung an. In der Praxis kommt ein solcher Zustand eher selten vor. Trinkwasserbehälter befinden sich zum Beispiel zumeist in Wäldern, wogegen die Leitstellen in urbanen Gebieten angesiedelt sind. Beträgt die Funkverbindung zwischen zwei Teilnehmern mehrere Kilometer, muss das Höhenprofil der Strecke in die Betrachtung einbezogen werden. Da die auf der Strecke liegenden Hindernisse entscheiden, ob und wie stabil die Funkverbindung funktioniert, erweist sich die Planungsphase der Funkstrecke als aufwändig und kompliziert. Anwendern, die auf keine Erfahrung bei der Realisierung entsprechender Projekte zurückgreifen können, bleibt oft nur ein Funktionstest am Einsatzort. Auf dessen Basis können sie zu einem frühen Zeitpunkt abschätzen, inwieweit sich die Funkverbindung umsetzen lässt. Solche Tests erfordern jedoch Zeit, Ausrüstung und zudem häufig die Unterstützung von Dienstleistern. Dieser Aufwand und fehlgeschlagene Installationen festigen nach wie vor das Misstrauen hinsichtlich des Einsatzes von Funktechniken.

Langfristige Erfassung der tatsächlichen Umgebungseinflüsse

Das Funknetzwerk von Phoenix Contact setzt sich aus verschiedenen Funkstrecken zusammen, deren Qualität und Eigenschaften auf einer frei zugänglichen Internetpräsenz veröffentlicht werden. Es erstreckt sich über den Landkreis Lippe sowie die Stadt Bad Pyrmont, die zum Landkreis Hameln-Pyrmont gehört. Die Region liegt im Weserbergland und ist von Landwirtschaft, Wäldern sowie den Ausläufern des Egge-Gebirges und des Teutoburger Waldes geprägt. Derzeit besteht das Funknetzwerk aus neun installierten Stationen, die auf einer Fläche von mehr als 600 km2 verteilt stehen (Bild 1). Mit dem Funknetzwerk wurde ein Grundgerüst für eine Informationsplattform geschaffen, mit der in Zukunft die für die Bevölkerung interessanten Daten erfasst und auf einer Internet-Seite veröffentlicht werden können. Als Beispiele kommen Wetterdaten, die Temperatur des Wassers in Schwimmbädern und weitere Angaben in Betracht. Zu diesem Zweck realisieren die in der Region beheimateten berufsbildenden Schulen mit Unterstützung von Phoenix Contact entsprechende Funkstationen. Neben den für die Allgemeinheit bestimmten Informationen liefert das Netzwerk den RSSI-Wert (Received Signal Strength Indicator) jeder einzelnen Funkstrecke. Somit ist es möglich, die Qualität der Funkverbindungen zu überwachen und in Statistiken festzuhalten. Das erlaubt die langfristige Aufnahme der tatsächlichen Einflüsse, die wechselnde Vegetation und Niederschlag auf die Funk-Kommunikation ausüben. Umgesetzt wurde das Funknetzwerk mit dem lizenzfreien 868-MHz-Funksystem der Produktfamilie Radioline von Phoenix Contact.