IT Technologie Updates für die Logistik- und Produktionsbranche

In unregelmäßigen Abständen berichten wir über neue grundlegende Technologien, welche eine Relevanz für Infrastruktursystem in Logistik- und Produktionsbetrieben haben. Dazu gehören besonders Technologie Updates zur Kurzstrecken-Datenübertragung wie Bluetooth, RFID oder NFC und Langstrecken-Datenübertragung wie Wireless LAN, LTE, Richtfunk, Ethernetsysteme und allgemeine IT-Technologietrends.

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IT Technologie Updates für die Logistik- und Produktionsbranche

In unregelmäßigen Abständen berichten wir über neue grundlegende Technologien, welche eine Relevanz für Infrastruktursystem in Logistik- und Produktionsbetrieben haben. Dazu gehören besonders Technologie Updates zur Kurzstrecken-Datenübertragung wie Bluetooth, RFID oder NFC und Langstrecken-Datenübertragung wie Wireless LAN, LTE, Richtfunk, Ethernetsysteme und allgemeine IT-Technologietrends.

An der Stanford Information Networking Group (kurz „SING“) fand eine Forschung um das Team von Dinesh Bharadia, Emily McMilin und Sachin Katti statt. Die Forschungsentwicklung beschäftigte sich mit neuartigen Methoden der Signalverarbeitung. In Laborversuchen wurde im 80-Mhz Band eine Full-Duplex-Funkverbindung realisiert mit einer Geschwindigkeit von bis zu 433 MBit/s was etwa dem aktuellen Standard 802.11ac entspricht. Bisher werden in WLAN-Netzwerken Daten nicht Duplex übertragen, sondern entweder empfangen oder gesendet. Wie die Forscher herausgefunden haben kann durch einen speziellen Störsignalfilter die Technologie auch in den 2,4 Ghz-Bereich übertragen werden. Dies verdoppelt die Effizienz des Funksignals und könnte bei entsprechender Weiterentwicklung erhebliche Geschwindigkeitsschübe für Funknetzwerke bedeuten. Bisher waren solche Übertragungen nur aufgrund hoher Fehleranfälligkeit bei langsamen Verbindungen (beispielsweise Bluetooth) möglich. Hieraus entstand die Idee eines „Full Duplex WLAN“ woraus nun die „Kumu Networks“ Unternehmung gegründet wurde. Diese beschäftigt sich nun mit der kommerziellen Umsetzung des Systems. An einer Lösung für MIMO (Multiple Input Multiple Output) wird bereits gearbeitet, jedoch hätte die Technologie auch im Single-Betrieb seine Vorteile für Geräte welche keine spartiellen Streams unterstützen. Innerhalb des Projekts „HEW“ denkt nun die IEEE darüber nach diese Technologie in die WLAN-Standards zu implementieren. Wann ein kommerzieller Einsatz denkbar ist, ist jedoch noch nicht absehbar.
Der neue 802.11ac Standard setzt das Ende der Fahnenstange auf bis 6.933 Mbit/s – ein echter Geschwindigkeitsschub. Ermöglicht wird dies durch Erweiterung der Kanalbreite (statt 20 MHz wie bisher können nun bis zu 160 MHz genutzt werden), besserer Modulation und Erweiterung der sogenannten MIMO-Technologie. Diese war die letzte Revolution in der Funktechnologie. MIMO (Multiple Input, Multiple Output) hat erstmals räumliche Datenströme ermöglicht und die Geschwindigkeit extrem in die Höhe getrieben. Bei drei Antennen sind es derzeit bis zu 450 Mbit/s oder mit vier sind sogar 600 Mbit/s möglich.

Die EU stellt einen solch großen Frequenzbereich jedoch nur im 5 Ghz-Bereich zur Verfügung. 5150 bis 5350 MHz (Kanal 36 bis 64) und 5470 bis 5725 MHz (Kanal 100 bis 140) und auch hier müssen die Geräte besondere neue Techniken vorweisen können damit es mit der Funkverbindung klappt. Im Bereich von 5,6 GHz funken beispielsweise Wetterradare. Mit dynamischer Frequenzselektion (DFS) müssen hier individuell bestimmte Frequenzen gemieden werden und auf andere Kanäle ausgewichen werden. Als weitere Technik kommt TPC (Transmit Power Control) zum Einsatz. Um andere Hochgeschwindigkeits-WLANs und andere Geräte, die in diesem Bereich funken nicht zu beeinträchtigen wird eine flexible Sendeleistung benötigt. Wenn also eine ideale Funkstrecke zwischen zwei Devices besteht kann die Sendeleistung hier reduziert werden
Bereits 2008 hat der Sicherheitsexperte SySS auf eine bisher unbeachtete Sicherheitslücke in drahtlosen Netzwerken hingewiesen. Sie ermöglicht den Einbruch auch in per WPA gesicherte Netzwerke.

Das Problem liegt in der Liste bekannter Funknetze auch Prefered Network List oder PNL genannt. Hier werden Netzwerke, mit denen man sich bereits einmal verbunden hat gespeichert, damit ein späteres einfaches einloggen möglich ist. Dies geschieht bei allen WLAN-Verbindungen egal ob diese nun verschlüsselt sind oder nicht. Durch übermitteln eines gefälschten Deauthentification-Pakets mit der Kennung der Basisstation kann beispielsweise ein Laptop vom Access Point getrennt werden und beim Neuverbinden auf ein manipuliertes Gerät geleitet werden.

Das Abschalten des SSID Broadcast hilft nicht um diese Lücke zu umgehen, sondern begünstigt einen solchen Angriff sogar, da beim Verbindungsversuch per „Probe Request“ die SSID ohnehin übertragen wird.

Microsoft hat dieses Problem bereits erkannt und die Lücke für Windows und Windows Phone gefixt. Blackberry, iOS und Android Geräte sind nach wie vor verwundbar. Bei Apple-Geräten wird diese geöffnet, wenn per Hand eine WLAN-Verbindung hinzugefügt wird. Bei Blackberrys kann in den Netzwerkoptionen, das Senden der SSID („SSID broadcasted“ oder „Hidden SSID“) an potentielle Angreifer unterdrückt werden. Für Androidgeräte gibt es derzeit keine Lösung, alle Geräte sind betroffen.
Mit „Connected Mobile Experience“ stellt Cisco eine neue Wireless-Technologie vor, welche hochqualitatives flächendeckendes WLAN mit personalisierten Inhalten und ortspezifischen Services erweitert. Im Fokus stehen hier hauptsächlich öffentliche Einrichtungen wie Sportstadien, Museen, Flughäfen oder Einkaufszentren mit großen Besucherströmen. Aber auch industrielle Anwendungen sind durch aus denkbar.

„Die Anzahl der Wi-Fi-Geräte wird sich in den nächsten Jahren verdreifachen. Nicht nur Unternehmen, sondern auch der Public Sector wie zum Beispiel Krankenhäuser, Sportstadien oder Hotels, benötigt eine sichere und mobile WLAN-Infrastruktur. Denn die Patienten, Besucher und Gäste erwarten sich einen schnellen Zugriff auf interne und externe Netzwerke. Daher ist es höchste Zeit, die entsprechenden Technologien für das vermehrte Datenaufkommen über Wi-Fi bereitzustellen.“ meint Achim Kaspar, General Manager Cisco Austria dazu.

Mit dem Siegeszug der Smartphones wird die Anzahl der Wi-Fi-fähigen Geräte vermutlich bis 2015 um rund 300 % auf über 2 Milliarden Devices steigen. Dies entspricht der Hälfte des gesamten IP-Verkehrs heute.

Durch die Übernahme von ThinkSmart Technologies war es Cisco möglich ihre eigene Datenanalyse-Plattform „Mobility Services Engine“ (MSE) für ortsbasierte Dienste über Wi-Fi weiter zu entwickeln und noch besser in die „Cisco Unified Access“-Lösung einzupassen. Für individuelle Anpassungen steht ein Application Developer Kit (ADK) bereit.

Connected Mobile Experience ermöglicht mobile Mapping-Dienste für ortsbasierte Anwendungen. Dies ermöglicht Navigation im Stile von GPS-Systemen allerdings auch komplett indoor, was bisher unmöglich war.

Network Services Discovery: Tracking des einzelnen Wi-Fi Nutzers zur Interaktion
Location Analytics: Übermittlung ortsbezogener Analysen in Echtzeit für Navigation oder zur Aufzeichnung von Bewegungsströmen

Mit „Connected Stadium“ schafft Cisco eine Komplettlösung für Fußballstadien- und andere Großhallen. Mit hoher Kapazität und umfassender Abdeckung des gesamten Stadions bietet es Services sowohl im BackOffice (Besucherstromsteuerung, Zugangssteuerung,…) aber auch für die Besucher (Navigation, Ticketing,…). Erste Installationen sind bereits erfolgreich verlaufen.

Die Highlights der „Connected Stadium“-Lösung

Unterstützung der hohen Zugangs- und Sicherheitsanforderungen von Wi-Fi Netzwerken an den Veranstaltungsorten
Kapazitätsoptimierung aller Client-Geräte
Erfüllung der strengen optischen Anforderungen in Stadien
Beseitigung von Interferenzen durch Funkfrequenzstörungen dank CleanAir-Technologie
Sichere Verwaltung auch bei mehreren hundert Zugangspunkten und tausenden Benutzern

Logistik IT als Fliessbandlösung

IT für die Logistik kann keine Fließbandlösung sein. Zu diesem Schluss kommt das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in einer aktuellen Studie (IT in der Logistik 2012)
Bereits vergangenen Sommer hat das Gremium IEEE, welches den WLAN-Standard 802.11 normiert, den neuen vereinheitlichten Standard 802.11-2012 veröffentlicht. Die neue Fassung umfasst den bisherigen noch nicht überall verbreiteten 802.11n welcher bis zu 600 MBit pro Sekunde fördern kann, 802.11s für vermaschte Funknetze (WLAN-Mesh), 802.11z für Direkt Link Setup und weitere 7 Verfahren welche laut Aussage der IEEE bisher noch nicht verabschiedet waren.

Der sich derzeit noch in Entwicklung befindliche 802.11ac welcher für WLAN im Hochfrequenzbereich (5 GHz) gedacht ist, wird in der neuen Spezifikation nicht erwähnt. Eventuell wird diese Technik wieder in der Versenkung verschwinden, da die Funkreichweite in diesem Frequenzbereich erheblich niedriger ist. Die genaue Spezifikation ist für 540 US-Dollar erhältlich und umfasst über weit 1000 Seiten.

Quelle: http://standards.ieee.org/news/2012/802.11-2012.html
Die Forscher des französischen polytechnischen Instituts Grenoble Fabien De Barros, Guy Eymin Petot Tourtollet und Paul Piete haben in Zusammenarbeit mit dem Papiertechnikzentrum CTP eine Spezialtapete zur Abdämmung von Funkstrahlen von WLAN-Netzen entwickelt.
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