Ruim baan voor het spectrum

Draadloze lokale netwerken kunnen schitterende diensten leveren, al breekt het concept vooral door in productie en logistiek.

Toen New Wave Enterprise uit Beveren in september de Europese distributie van de tv-onderdelen van Semi-Tech accepteerde, was een draadloos netwerk een cruciaal onderdeel van hun project. Het contract voorzag tien weken om een magazijn operationeel te hebben dat 40.000 verschillende onderdelen doorheen Europa aan winkeliers zou kunnen leveren. Honderdvijftig trucks zouden 2500 paletten aanvoeren met daarop 40.000 bakken met onderdelen in alle formaten. NWE had maar twee zekerheden : er was plaats in het magazijn in Beveren en het bedrijf had ervaring. Al de rest waren uitdagingen : de software om de Semi-Tech-distributie te beheren, de rekken om de onderdelen te stapelen, het feit dat de 40.000 soorten onderdelen niet zouden gelabeld zijn en dat sommige, zoals weerstanden en IC’s, gewoon te klein waren om een label te krijgen. Er was dus een systeem nodig dat vergissingen uitsloot door de bakken én de plaats waar ze moesten staan én hun inhoud in een database te identificeren. De drie elementen zouden bij elke beweging worden gecontroleerd en bijgewerkt. Het radiofrequentie-netwerk waarlangs deze communicaties met de IBM AS-400 systemen zouden lopen, moest nog worden gekozen.

Terwijl de eerste trucks

binnenliepen en de eerste barcodelabels werden geprint, contacteerde logistics manager Hugo Van Herck van New Wave Enterprise daarvoor LXE en Europdata (Edegem). Europdata bood de modernste spread spectrum (zie verder) radiofrequentietechnologie van Symbol Technologies, maar had niet één referentie. Het zou het eerste netwerk met frequency hopping spread spectrum in België worden. LXE kwam met oudere narrow band-technologie, zoals die onder meer gebruikt was in het magazijn van Nike. Toen Europdata ook nog soepel bleek in zijn prijzen, besloot NWE “echt met beide ogen dicht in het water te springen en te hopen dat het zou werken”. Hugo Van Herck : “Eind september werd het contract getekend, op 17 oktober werden de antennes geïnstalleerd en op 18 oktober in de namiddag zijn we beginnen werken. Operationeel.” Er waren wèl de klassieke problemen met dingen als vastlopende labelprinters of storingen in het (internationale) computernetwerk, maar niet met het draadloze netwerk. “Het was een perfecte installatie, het netwerk is nooit uitgevallen, heeft nooit fouten gemaakt en is zelfs sneller dan beloofd,” verzekert Van Herck. De installatie had NWE in totaal ongeveer 2 miljoen frank gekost voor de 6 toegangspunten en de 5 intelligente scanners-met-radiomodule, een half miljoen voor de elektriciteitsleidingen en een vijftal miljoen frank in manuren om in 8 weken de nodige software te ontwikkelen.

New Wave Enterprise in Beveren, 120 werknemers, is een conventioneel magazijn, zonder robots, liften of automatisch gestuurde wagentjes. “Wij willen geen gespecialiseerde installaties, maar flexibiliteit,” stelt logistiek directeur Hugo Van Herck. “Het verlies aan efficiëntie dat we daardoor oplopen, moeten we compenseren met superieure computersystemen : we moeten de arbeiders op het beste moment de juiste informatie geven.” Hij demonstreert hoe het kleine LCD-scherm van de Symbol-scanners toch in real time dezelfde informatie geeft als wat op de gewone terminals in het bedrijf kan worden opgeroepen. “Onze toepassing moest niet worden herschreven, de schermen worden gewoon op de scanner geëmuleerd ( nvdr automatisch nagebootst).” Een alarm gaat af als hij een verkeerde bakplaatscombinatie inscant als antwoord op de opdracht die op het scherm van de scanner verschijnt. Om een item een nieuwe plek te geven, volstaat het om de barcode op de bak en op de nieuwe locatie in de computer in te scannen vroeger werden er dan nummers op papiertjes geschreven en ingetikt. “We werken nu al met 7 scanners en de andere afdelingen schreeuwen om ze ook te krijgen,” zegt Van Herck.

Draadloze netwerken zijn een jonge, nog nerveuze technologie die in de logistiek haar natuurlijke milieu heeft gevonden. Een draadloos netwerk maakt het mogelijk om opdrachten door te geven naar een terminal op een vorklift, zodat het picken en plaatsen in een magazijn efficiënt kunnen worden gestuurd. Maar het blijft een nichemarkt.

“Niemand heeft ooit veel geld verdiend aan draadloze lokale netwerken,” stelt gedelegeerd bestuurder Leo Janssens van Europdata, dat in België Symbol Technologies vertegenwoordigt. “In acht jaar tijd is de technologie 6 keer fundamenteel veranderd.” Netwerkadapter-specialist Xircom dacht in 1993-’94 betere marges te vinden in draadloze netwerken, maar verkocht zijn “Netwave”-branche vorig jaar, toen hij één percent van zijn omzet uitmaakte, die toen 193 miljoen dollar was.

Het hielp ook niet dat Europa en de VS consistent verschillende normeringen bleven aanhouden, waarbij in de VS altijd minstens dubbel zo brede en krachtige signalen mochten worden uitgezonden dan in Europa.

Van smalband tot breedband

Eerst was er smalbandtechnologie kanalen van 12,5 kilohertz breed (25 khz in de VS) die half-duplexverkeer toelieten van 4800 bits per seconde. Janssens : “Vergelijk dat gerust met een provinciale weg.” Een scherm doorsturen nam zo’n 8 seconden in beslag. Voordeel is dat de signalen in-huis 700 meter ver dragen, zodat één antenne een heel magazijn kan bedienen, wat het systeem dan beter stand liet houden in toepassingen voor zeer grote magazijnen en in open lucht. Anderzijds kon het systeem, door de lage transfersnelheid, in een magazijn niet meer dan 20 terminals op één frequentie aan. “Het systeem was ook vreselijk gevoelig voor interferenties. Een installatie vergde altijd bloed en tranen,” zegt Janssens. Dat zowel de plaats als de apparaten door de PTT (BIPT) moesten worden goedgekeurd, was een bijkomende hinderpaal. Behalve frequenties en zendkracht (2 Watt in de VS, een halve watt in Europa) was niets in narrowband gestandaardiseerd, elke fabrikant deed zijn eigen ding.

Janssens : “Narrow band heeft nooit echt volumes gehaald, de meeste fabrikanten zijn eruit gestapt.”

Tegenhanger

van de smalbandnetwerken was de spread spectrum-technologie, een uitvinding uit de Tweede Wereldoorlog die werkte op 900 Mhz (zowat twee keer hoger dan smalband) en veel minder storingsgevoelig was. Helaas werd de 900 Mhz-band tot in 1985 bezet door das Militär. De eerste burgerlijke systemen kwamen pas in 1990 op de markt. Janssens : “Maar toen besliste Europa om de 900 Mhz-band vrij te houden voor GSM-verkeer. Spread spectrum werd in Europa verwezen naar de 2,4 Gigaherz band, de zogenaamde vuile band, omdat het de resonantiefrequentie is van water en dus ook door microgolfovens wordt gebruikt (nvdr met dezelfde beperkingen : de stralen reflecteren op metaal, worden opgeslorpt door alles wat water bevat, enzovoort).” De Amerikanen konden hun producten niet kwijt in Europa en deden daarom ook geen ervaring op met de hebbelijkheden van 2,4 Gigaherz. Bovendien konden zij op het thuisfront 1 Watt-zenders gebruiken, terwijl in Europa maar 100 milliwatt was toegelaten.

Om het geheel nog wat te compliceren, ontstonden in spread spectrum verschillende systemen. Direct sequence-technologie (DSSS) was het vroegste op de markt. Janssens : “De band werd opgedeeld in enkele subbanden, waarover snelheden van 2 megabit per seconde werden gehaald.” Deze technologie kwam in 1994 in Europa. Voordelen waren de hoge snelheid, de mogelijkheid om tientallen of zelfs honderden terminals in één magazijn te gebruiken en de kleinere storingsgevoeligheid. Nadelen waren het kleine bereik van 70 meter, waardoor meer antennes moeten worden opgehangen en de onvoorspelbare reflectieproblemen. Zoals in narrowband veroorzaken storingen een kettingreactie doordat de terminals telkens opnieuw proberen op te roepen en zo met zijn allen een frequentie blokkeren, waarna alles moet worden stilgelegd en gecontroleerd opgestart.

Niet voor één frequentie te vangen

Om de doorvoer robuuster te maken, werd 2,4 Ghz frequency hopping spread spectrum (FHSS) geïntroduceerd. Hier wordt de bandbreedte niet in enkele, maar in 79 “baanvakken” (frequenties) ingedeeld en krijgt elke radiozender een eigen, vooraf bepaald “sprongpatroon” tussen deze frequenties toebedeeld. Met dit systeem kunnen in één ruimte 66 cellen worden geplaatst, zonder dat ze elkaar kunnen blijven storen. Elke cel heeft een doorvoer van 1 of 2 megabit per seconde, wat de capaciteit van een “volledige” FHSS-installatie op minstens 66 megabit per seconde brengt. Dat is meer dan wat het simpele, overal toegepaste 10 mbps Ethernet-kantoornetwerk aankan (de netto maximumcapaciteit is daar 6,4 megabit per seconde) en ongeveer evenveel als een eenvoudig 100 mbps-netwerk weliswaar aan een veel hogere kostprijs. “Dankzij frequency hopping spread spectrum kan een draadloos netwerk gelijkwaardig zijn aan een bekabeld netwerk, als er maar genoeg dekkingspunten zijn,” betoogt Leo Janssens. Hij verwijst graag naar IDC-cijfers die een steile opgang voorspellen tot 2,5 miljoen geïnstalleerde antennes en 400 miljoen dollar omzet eind 1999.

De vooruitgang is onmiskenbaar. In tegenstelling tot smalband is spread spectrum nu gedeeltelijk gestandaardiseerd onder de IEEE 802.11-norm. Gedeeltelijk, want voorlopig wordt enkel de communicatie tussen de antenne en de terminal genormeerd, niet de communicatie tussen de antennes van verschillende fabrikanten onderling. Wie van fabrikant wil veranderen, moet nieuwe antennes plaatsen, maar kan zijn oude terminals blijven gebruiken. Een aantal fabrikanten ( Lucent, Symbol Technologies, Proxim, Telxon, Netwave Technologies (voorheen Xircom, in België ook in het BreezeNET-systeem van Indacom) heeft intussen de terminalinterfaces geminiaturiseerd tot de bekende PCMCIA-kaarten ter grootte van een bankkaart, al dan niet met het radiogedeelte op de kaart.

“Over vijf jaar koop je toegangspunten ( nvdr zenders) in de supermarkt,” voorspelt Leo Janssens, “tegen dan zitten er radiokaarten in de portables, zodat je waar dan ook kan werken.”

Maar zelfs hij moet toegeven dat het onrealistisch zou zijn om een snelle doorbraak van draadloze lokale netwerken in een kantooromgeving te verwachten “de bedrijven gaan de kabels niet uit de muur trekken”, tenzij dan in niches, zoals de uitrusting van historische gebouwen (waar Indacom enkele referenties haalde). Een beloftevolle markt wordt wellicht “bedside computing” in hospitalen, waar elektronische medische dossiers tot bij de patiënt moeten worden gebracht. Europdata heeft hier, in samenwerking met IBM, een referentie bij het Centre Hospitalier Elsene Ixelles. Het gros van de omzet zal nochtans uit toepassingen in magazijn- en productieomgevingen blijven komen, waar Europdata nu al een twintigtal netwerken installeerde ( ABX, Akzo, Edmond Depaire, Fuji Hunt, Drukkerij Proost, de veiling van Roeselare, Sidmar..). Een van de belangrijkste recente realisaties van Europdata was een 2,4 Ghz-netwerk in de productie van Renault. Jawel, in Vilvoorde.

BRUNO LEIJNSE

HUGO VAN HERCK (NEW WAVE ENTERPRISE) Conventioneel magazijn, zonder gespecialiseerde installaties, maar met superieure computersystemen. Om de arbeiders op het juiste moment de juiste informatie te geven.