Zijn draadloze verbindingen de toekomst?

Sommige zogenaamde experten voorspellen het einde van bekabeling. Ze beweren dat data – en ooit ook energie – enkel nog draadloos overgebracht zal worden in de fabrieken van de toekomst. Onzin natuurlijk! Ze zullen in de toekomst beide blijven groeien.

Transmissiekabels zijn een technologie van meer dan honderd jaar oud. Toch beantwoorden ze nog steeds aan de technologische noden van vandaag. Ze zijn nog lang niet gedateerd of uitgerangeerd. Draadloze technologie is dan wel nieuwer, maar het is geen vervanging voor de kabel. Beide technologieën hebben immers verschillende voordelen en zijn geschikt voor verschillende toepassingen. LAPP is ervan overtuigd dat beide technologieën zullen blijven groeien. Toch gelooft het bedrijf dat de kabel de voorkeur zal wegdragen voor het overgrote deel van de toepassingen, zelfs in de verre toekomst. Om dit te begrijpen is het niet voldoende om enkel de technologieën te vergelijken. Ook het groter geheel en de globale megatrends hebben een belangrijke invloed.

Stijgende vraag naar verbindingen
Eén van de belangrijkste megatrends die een rol spelen in het stijgend aantal verbindingen is de continue bevolkingsgroei en het verlangen naar welvaart, ook in ontwikkelingslanden. Dit vertaalt zich in de toenemende vraag naar elektriciteit, huishoudelijke apparaten, consumentenapparaten en mobiele telefonie van grote delen van de wereldbevolking die momenteel niet zijn aangesloten op het elektriciteitsnet of gegevensnetwerk. Om deze vraag te beantwoorden, zullen meer verbindingen vereist zijn. Ook de decentralisatie van het energienetwerk beïnvloedt de vraag naar elektriciteitskabels. Meer en meer woningen en gebouwen worden uitgerust met zonnepanelen of een warmtekrachtkoppeling, waardoor de elektriciteitsproductie en -consumptie samenkomen. De kans bestaat dat distributienetten hierdoor kleiner zullen worden, maar aan de andere kant zullen mensen meer verbindingen in hun huis nodig hebben. Ook de toenemende digitalisering, met Internet of Things (IoT) en Industrie 4.0 als belangrijke drivers, zorgt voor een aanzienlijke stijging in het aantal verbindingen. Meer en meer apparaten en installaties zijn verbonden met het internet, waarvoor nieuwe connecties, al dan niet draadloos, nodig zijn.

De voordelen van draadloos
Als mobiliteit belangrijk is of wanneer componenten moeilijk fysiek te bereiken zijn, hebben draadloze oplossingen duidelijk een voordeel. In fabrieken, bijvoorbeeld, zullen steeds meer onbemande transportsystemen en sensoren worden gebruikt. De sterke groei van draadloze technologieën zal dus blijven doorgaan. Draadloze verbindingen zijn ook flexibeler dan fysieke bekabeling. Met dezelfde componenten kan van vandaag op morgen een nieuwe verbinding gelegd worden. In het geval van reorganisaties, verhuizingen of uitbreidingen hoeven geen nieuwe fysieke verbindingen gelegd worden. Een (her)configuratie van de draadloze componenten is voldoende om de goede connecties tot stand te brengen.

De beperkingen van draadloos
Draadloze technologieën, zoals wifi, hebben wel een aantal beperkingen. Zo speelt latentie, de vertraging tussen zender en ontvanger altijd een rol in draadloze transmissie. In een productieproces, waar elke milliseconde cruciaal is voor de veiligheid, kan deze vertraging nefast zijn. Bij het indrukken van de noodstop moet de machine bijvoorbeeld onmiddellijk stoppen. De bestaande draadloze technologieën slagen er nog niet in om deze realtime communicatie te garanderen. De nieuwe 5G-standaard belooft een latentie van 1 ms, hoewel dit enkel nog maar is vastgesteld in testomgevingen. Ook interferentie is een mogelijk probleem bij draadloze toepassingen: radiosignalen kunnen gevoelige elektronica verstoren. Als gevolg daarvan is het opzetten van een draadloos netwerk met voldoende dekking en interferentieweerstand in een fabriek met veel storingsbronnen vaak buitengewoon duur. Daarnaast is gegevensbeveiliging een extra uitdaging in draadloze netwerken.

‘Oude’ technologieën blijven groeien
Hoewel draadloze technologie in fabrieken wegens de voordelen voor mobiele applicaties een jaarlijkse groei kent van meer dan 30%, blijft hun marktaandeel beperkt tot 6%. Industrieel Ethernet heeft vandaag meer dan 50% van de markt. Dit is vooral te danken aan de vraag naar een hoge performantie en de integratie van fabrieksinstallaties met IoT-systemen. Toch zijn kabels nog lang niet gedateerd. Deze ‘oude’ technologie combineert beveiliging en betrouwbaarheid met kostenefficiëntie. Afgeschermde koperdraden met een kunststof buitenmantel zijn bovendien ongevoelig voor externe elektromagnetische interferentie en zullen andere componenten niet verstoren. Er is geen moordende concurrentie tussen kabels en draadloze technologie; beide hebben hun voor- en nadelen en vullen elkaar perfect aan. Afhankelijk van hun vereisten zullen gebruikers beslissen wat ze gebruiken. Flexibiliteit, veiligheid en prestaties zijn hierbij cruciaal en worden alleen bereikt door de best mogelijke combinatie van verschillende technologieën.

Opiniestuk door Georg Stawowy, CTO en lid raad van bestuur Lapp Holding AG