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20/09/2018

Bestmögliche Signalübermittlung bei 30 % Platzersparnis

Platzsparende Bauweise für moderne Züge

Das Mobilitätsverhalten der Pendler in Deutschland verändert sich auch mit der Digitalisierung. Fahrgäste erwarten neben Komfort und Individualität auch, dass sie ihre Zeit sinnvoll mit Handy, IPad, Laptop und Co. nutzen können. Dass sich die Deutsche Bahn dieser Herausforderung stellt und den Ideenzug entwickelt, belegt auch, dass in der Bahn ein immer höheres Datenaufkommen ansteht. Da ist auch eine platzsparende Bauweise gefragt.

Als die DB Regio den Ideenzug vorstellte, war schon abzusehen, dass in diesem neuartigen Produkt- und Servicekonzept Platz für umfangreiche Verkabelung Mangelware sein wird. Das Spektrum bei der Innenausstattung reicht dabei von reservierbaren Sportkabinen mit digitalem Fitnesstrainer über einen Public-Viewing-Bereich mit Nachrichten und Sportübertragungen bis zu Bistro-Sitzbänke und Tischen für angenehmes Arbeiten und gemütliches Speisen. Sitze, die sich der Körperform anpassen, sollen die Fahrt bequemer machen und zugleich finden Reisende Info- und Entertainmentinhalte auf Bildschirmen am Sitzplatz. Die Datenraten werden also durch die Board- und Unterhaltungstechnik immer weiter steigen. Da ist es zwingend notwendig, dass sich die Konstrukteure auf platzsparende Lösungen konzentrieren müssen. HARTING bietet der Bahntechnik dafür die weltweit erste M12-Buchse mit integriertem Übertrager. Durch die Integration des Bauteils von der Leiterkarte in die Steckverbinder-Buchse kann pro Anschluss 30% Platz auf der Leiterkarte eingespart werden. Die Buchse integriert dabei schon den für Ethernet-Netzwerke notwendigen Übertrager von der Leiterplatte in die Buchse.

M12
M12-Buchse mit integriertem Übertrager

Leiterbahnenrouting vereinfachen

Übertrager sind in jeder Art von Ethernet-Netzwerken notwendige Bauteile, die technisch gesehen wie ein Transformator funktionieren. Hier steht jedoch nicht die Übertragung von Leistung im Vordergrund, sondern die bestmögliche Signalübermittlung bei gleichzeitiger galvanischer Trennung von Übertragungsstrecke und Gerät. Diese dient dem Schutz der empfindlichen Elektronik in Switchen und anderen Geräten. Durch Potenzialunterschiede über große Übertragungsstrecken besteht sonst leicht die Gefahr von Spannungsspitzen und Schäden an Ethernet-Empfängern. Um Konstrukteuren auch in der Bahn das Leiterbahnenrouting zu vereinfachen und den knapp bemessenen Bauraum effektiv zu nutzen, integriert HARTING den Übertrager in der M12-Buchse. M12-Magnetics für mehr Raum unter engen Platzverhältnissen.

Ethernet wird nun auch flächendeckend in Schienenfahrzeuge eingesetzt.

Nach der Fahrgastinformations- und Infotainment-Ebene kommt es nun auch in der Leit- und Steuerungsebene zum Einsatz. Nach Definition des Train Communication Network (TCN) gemäß der Normen IEC61375-2-5 und IEC61375-3-4, ersetzt das so genannte Ethernet Train Backbone (ETB) den bald ausgedienten Zugbus WTB und das Ethernet Consist Network (ECN) die bekannten MVB- oder CAN-Feldbus-Netzwerke. Das Kommunikationsprotokoll zwischen Busteilnehmern wird mit dem Train Real Time Data Protocol (TRDP) umgesetzt. Dieses Netzwerkprotokoll ist IP-basiert und ermöglicht durch die neue Struktur die direkte Kommunikation aller Netzwerkteilnehmer untereinander. Für die Umsetzung sind gemanagte Ethernet Switches nötig, die neben den aus der Industrieautomatisierung bekannten Merkmalen auch Anforderungen aus der Bahnindustrie erfüllen müssen.

Das Train Real Time Data Protocol (TRDP) ist ein Netzwerkprotokoll für die Kommunikation über IP-basierte Netzwerke in Zügen und ist Teil des TCN (Train Communication Network). Es setzt auf UDP und optional auf TCP auf und ermöglicht den Austausch von Prozessdaten (PD) und Message-Daten (MD) zwischen Geräten wie Türsteuerungen, Displays, Klimaanlagen usw. TRDP ist ein verbindungsloses, rahmenorientiertes Protokoll und bildet die Basis für die Kommunikation in zukünftigen Zügen.

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