Wer macht das Rennen: Standards oder proprietäre Systeme?
Der Wettstreit um drahtlose Sensor-Netzwerke
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Der Wettstreit um drahtlose Sensor-Netzwerke
Systeme mit dem adaptiven isochronen ANT-Stack bieten sich vor allem bei Anwendungen mit niedrigem Tastverhältnis an, weil jedes Funkmodul nur für sehr kurze Zeit (weniger als 150 μs pro Nachricht) senden muss. Dadurch ist es möglich, einen einzelnen Kanal auf Hunderte von Zeitschlitzen aufzuteilen.
Die ANT-Meldeperiode, das ist die Zeit zwischen den Datenübertragungen jedes Knotens, bestimmt dabei, wie viele Zeitschlitze zur Verfügung stehen. Bei einer typischen Melderate von vier Übertragungen pro Sekunde (250 ms) und einem Sendeintervall von 2,5 ms (Übertragung plus Schutzfrequenzbänder) können in jeder Sekunde 100 Knoten vier Mal Meldungen senden, ohne dass es zu Kollisionen kommt.
Kleiner, billiger, effizienter
Für die Rechtfertigung eines „Wireless Sensor Network“ (WSN) gegenüber einem drahtgebundenen System sind Größe, Preis und Leistung die entscheidenden Parameter. Kleinere Knoten sind weniger auffällig in einer Umgebung anzubringen, und billigere Knoten senken die Kosten für vorhandene Anlagen und fördern den Aufbau größerer Netzwerke. Energiesparende Chips mit höherer Bandbreite reduzieren den Strombedarf und die Sendezeit und verlängern damit die Batterielebensdauer, daraus folgen geringere Wartungskosten und weniger Störungen im Funkbetrieb.
Einige Halbleiter-Anbieter kooperieren bei der Entwicklung einer zweiten Generation von 2,4-GHz-Sende/Empfangs-Modulen mit dem ANT-Protokoll. Die ersten Vertreter hat Nordic mit den „nRF24AP2-1CH“ bzw. „8CH“ bereits auf den Markt gebracht. Die Chips bieten auf einem 5 mm × 5 mm großen Baustein einen integrierten Mikrocontroller und einen um 25 % reduzierten Energiebedarf. Der Chip kann in einer Stern-Topologie mit acht Kanälen kommunizieren. Diese nächste Generation von „Ultra Low Power“-2,4-GHz-Sende/Empfangs-Modulen ermöglicht ganz neue Anwendungen und kann unter Umständen sogar drahtgebundene Systeme ersetzen.
Die Hersteller von ZigBee-Bausteinen wie STMicroelectronics, Microchip, Telit und ZMD arbeiten jedoch an einer neuen ZigBee-Generation, so dass es das ANT-Protokoll nicht leicht haben wird, sich als Quasi-Standard zu etablieren. Es bleibt daher abzuwarten, welche Verfahren und Standards in Zukunft das Rennen machen werden. jw
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