Der Hybrid-Pionier

Das Highway Adressable Remote Transducer (HART) -Protokoll entstand in den 1980er Jahren als Brücke zwischen analoger und digitaler Kommunikation.

• Arbeitsprinzip: HART überlagert ein digitales Signal (Frequenzverschiebungsschlüsselung) auf die traditionelle analoge Stromschleife von 4 ‰ 20 mA.
• Wesentliche Merkmale:
• Zwei-Wege-Kommunikation
• Diagnostik und Konfiguration des Geräts
• Kompatibilität mit älteren Systemen

Vorteile

• Nahtlose Integration in die bestehende analoge Infrastruktur
• Zuverlässig und gut verstanden
• Unterstützt durch ein riesiges Ökosystem von Feldgeräten

Einschränkungen

• Begrenzte Bandbreite und Datenrate
• Erfordert eine physische Verkabelung
• Nicht wirklich drahtlos, obwohl WirelessHART später seine Fähigkeiten erweitert

WirelessHART: Ein Schritt zur Mobilität

WirelessHART basiert auf der HART-Grundlage und führt Mesh-Netzwerke und drahtlose Knoten ein.

• Architektur: Die Geräte bilden ein sich selbst heilendes Mesh-Netzwerk und kommunizieren über IEEE 802.15.4 Funk.
• Sicherheit: Die Verschlüsselung AES-128 und die Netzwerkverwaltungsprotokolle sorgen für eine sichere Datenübertragung.

Vorteile

• Vermeidet Verkabelung in gefährlichen oder abgelegenen Gebieten
• Interoperabilität mit bestehenden HART-Systemen
• Bewährt in Prozessindustrien wie Öl- und Gas- und Chemieanlagen

Einschränkungen

• Begrenzte Reichweite und Skalierbarkeit
• Höherer Stromverbrauch im Vergleich zu LPWAN-Technologien

Niedrige Leistung, große Reichweite.

LoRa (Long Range) ist eine Modulationstechnik, die in LPWAN-Systemen (Low Power Wide Area Network) eingesetzt wird und ideal für die Übertragung kleiner Datenpakete über große Entfernungen geeignet ist.

• Arbeitsprinzip: LoRa nutzt die Spektrummodulation, um mit minimalem Strom eine Fernkommunikation zu erreichen.
• Netzwerkarchitektur: Geräte kommunizieren mit Gateways, die Daten über Backhaul-Netzwerke an Cloud-Server weiterleiten.

Vorteile

• Ultra-niedriger Stromverbrauch
• Reichweite von bis zu 15 km in ländlichen Gebieten
• Ideal für batteriebetriebene Sensoren

Einschränkungen

• Begrenzte Datenrate (nicht geeignet für Hochfrequenzprobenahme)
• Erfordert eine private oder gemeinsame Gateway-Infrastruktur

NB-IoT: Konnektivität auf zellulärer Ebene für Sensoren

Narrowband-IoT (NB-IoT) ist eine von 3GPP standardisierte zelluläre LPWAN-Technologie.

• Arbeitsprinzip: NB-IoT arbeitet im lizenzierten LTE-Spektrum und bietet eine sichere und zuverlässige Konnektivität.
• Integration: Geräte verbinden sich direkt mit Telekommunikationsnetzen; private Gateways sind nicht erforderlich.

Vorteile

• Breite Abdeckung unter Verwendung der bestehenden Mobilfunkinfrastruktur
• Starke Sicherheit und QoS (Qualität des Dienstes)
• Ideal für städtische Einsätze und tiefe Innenräume

Einschränkungen

• Höherer Stromverbrauch als bei LoRa
• Abonnementkosten und Abhängigkeit von Telekommunikationsanbietern

Strategischer Vergleich

Drahtlos als Philosophie: Vom Signal zur Einsicht

Wireless-Übertragung ist mehr als ein technisches Upgrade, es ist eine Veränderung der Denkweise. Es verwandelt Messungen von isolierten Datenpunkten in ein lebendiges Netzwerk von Einsichten.WirelessHART gab uns Bewegung.. LoRa und NB-IoT geben uns Reichweite.In dieser Entwicklung sehen wir nicht nur bessere Sensoren, sondern auch intelligentere Systeme, agilere Entscheidungen und eine Zukunft, in der Daten so frei fließen wie der Gedanke.