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Wie in anderen industriellen Branchen verändern digitale Technologien und das industrielle Internet der Dinge - oder wie es meine Kollegen in dieser Branche nennen: das Railway Internet of Things - auch die Bahnindustrie. Ebenso wie Netzwerkbetreiber in Branchen wie dem produzierenden Gewerbe oder der Energieversorgung nutzt die Bahnindustrie die Möglichkeiten von „Big Data“, um die Produktivität zu steigern. Zu den wichtigsten Zielen, die sie auf diesem Weg verfolgt, gehören die Gewährleistung der Pünktlichkeit, die Verbesserung der Sicherheit und die Optimierung der Instandhaltung. Außerdem bringen die Bahnbetreiber Netzwerktechnologien auf den neuesten Stand, um den Reisekomfort zu verbessern und das Fahrgastaufkommen zu steigern, was für die Öffentlichkeit vielleicht am sichtbarsten und wichtigsten ist. Dies alles führt zu einem enormen Anstieg des Bandbreitenbedarfs im gesamten System, wobei sowohl kabelgebundene als auch eine Reihe innovativer drahtloser Technologien eingesetzt werden. Als Anbieter von Kabeln, Vernetzungslösungen, innovativen Switches, Cybersicherheitslösungen sowie durch ein umfassendes technologisches Know-how, das diese Trends vorantreibt, sind Belden und seine Tochterunternehmen an dem technologischen Wandel maßgeblich beteiligt. Im Folgenden werden einige Veränderungen erläutert, die sich aus unserer Sicht bereits heute abzeichnen.

Hoher Reisekomfort im Schienenverkehr

Die Attraktivität der Ballungsräume nimmt stetig zu. Immer mehr Menschen arbeiten in großen Städten oder besuchen dort Veranstaltungen. Sie entscheiden sich jedoch auch dafür, immer weiter weg zu ziehen und in immer größer werdenden Vorstadtgemeinden zu leben. Dadurch sind immer mehr Menschen auf Mobilität angewiesen und die Situation auf den Straßen, die in die großen Städte führen, wird insbesondere während der Hauptverkehrszeiten immer problematischer. Die Betreiber von U- und S-Bahnen versuchen in vielen Regionen, die Menschen zu überzeugen, ihr Verkehrsmittel zu überdenken. Viele ihrer Maßnahmen beziehen sich auf die Infrastruktur, etwa den Bau neuer Bahnhöfe mit angeschlossenen Parkmöglichkeiten, die immer entferntere Regionen an das Schienennetz anschließen.

Rail Transport

Die Betreiber arbeiten daran, den Schienenverkehr sowohl für Pendler als auch für regionale Fahrgäste besser und komfortabler zu machen, und dabei spielen Netzwerktechnologien eine wichtige Rolle. Beispielsweise nutzen lokale und regionale Bahnen eine Kommunikation via Ethernet, um mehr Zuginformationen in Echtzeit anzubieten, wie etwa sehr exakte Ankunftszeiten. Außerdem investieren sie in einen zuverlässigen Internet- bzw. WLAN-Zugang, der während der gesamten Reise bandbreitenoptimiert und stabil ist - auch zu Spitzenzeiten. Das gilt ebenso in U-Bahn Tunneln und für Fernverkehrszüge, die häufig durch entlegenen Gegenden fahren. Somit können Fahrgäste zuverlässig mit dem Büro kommunizieren, online arbeiten, Spiele spielen, auf soziale Medien zugreifen und sogar Filme streamen. Insbesondere für Reisende aus dem Umland ist die Verfügbarkeit von WLAN sehr wichtig, um die nächste Etappe ihrer Reise zuverlässig planen zu können. Hierzu gehört etwa die Vereinbarung einer Mitfahrgelegenheit, die Abholung durch ein Taxi oder die Überprüfung des Status eines Fluges.

Sicherheit hat im Schienenverkehr oberste Priorität

Wie in anderen Branchen tragen innovative Netzwerktechnologien auch in der Bahnindustrie dazu bei, die Sicherheit aller Beteiligten zu verbessern. Beispielsweise übertragen moderne Signalanlagen Zug- und Streckeninformationen in Echtzeit und sorgen so dafür, dass Züge angemessen auf Hindernisse, schlechte Streckenbedingungen und andere Gefahren reagieren können. Außerdem kommunizieren Züge nicht nur mit der Zentrale, sondern auch miteinander.

Die Innovationen im Schienenverkehr bieten folgende Vorteile:

  • Züge können in kürzeren Abständen sicher fahren
  • Die Kapazität wird erhöht
  • Die Reisezeiten werden kürzer

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Darüber hinaus haben Netzwerktechnologien die Effektivität der Videoüberwachung erhöht, um die Sicherheit der Fahrgäste und der Mitarbeiter zu gewährleisten. Die Übertragung von Live-Bildern aus einem fahrenden Fahrzeug war schon immer eine technische Herausforderung. Während Videos früher möglicherweise im Zug archiviert und dann bei Bedarf später angesehen wurden, lassen sie sich jetzt via Ethernet in Echtzeit aus nahezu jeder Entfernung und jedem Bereich live an einen zentralen Ort streamen. Dadurch können medizinisches Personal und die Strafverfolgungsbehörden die Entwicklung der Ereignisse sehen und somit in jeder Situation schnell und angemessen reagieren.

Als Fahrgast schätze ich es, dass die Bahnindustrie im Allgemeinen sehr sicherheits- und risikobewusst ist. Da für sie jede sicherheitsrelevante Übertragung hohe Priorität hat, mussten klassischerweise zwei parallele Systeme angebunden werden. Eines für die zwar wichtige, aber nicht unbedingt notwendige Kommunikation etwa für die Instandhaltung und das Entertainment der Fahrgäste und eines für dringende Sicherheitsinformationen in Echtzeit. Dadurch ist sichergestellt, dass die Übertragung von Details zu einem drohenden Hindernis nicht durch das Hochladen eines YouTube Videos verlangsamt wird. Mit dem Aufkommen von Time-Sensitive Networking (TSN), einer Ethernet basierten Technologie, mit der Übertragungen automatisch priorisiert werden können, ist jetzt eine deutliche Kostenreduzierung möglich. Denn die Betreiber können alles über ein einziges Netzwerk kommunizieren und gleichzeitig größtmögliche Sicherheit und maximale Bandbreite gewährleisten.

Fortschritte bei Cybersicherheit im Schienenverkehr

Wie in der Fabrik ermöglicht die Digitalisierung auch in der Bahnindustrie eine deutlich effektivere vorausschauende Wartung. Das heißt, Daten lassen sich erfassen und analysieren, um festzustellen, wann ein bestimmtes System oder eine bestimmte Anlage ausfallen könnte. Sensoren leiten Informationen an eine zentrale Stelle weiter, von Wasserständen in den Toiletten bis hin zu Türgeschwindigkeiten, die den Verschleiß überwachen. Beispielsweise lässt sich so exakt die Zeit vergleichen, wie lange das Öffnen und Schließen der automatischen Fahrgasttüren dauert. Wenn diese sich um einen bestimmten Wert erhöht, kann ein Techniker geschickt werden, der sich um die Wartung des Türmotors kümmert.

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Zudem nehmen, wie in vielen industriellen Prozessen, mit der zunehmenden Vernetzung auch die Sicherheitsbedrohungen zu, da zuvor geschlossene Systeme jetzt über das öffentliche Internet zugänglich sind. Ebenso wie andere Branchen hat auch die Bahnindustrie erkannt, welche Probleme damit verbunden sein können. Deshalb unternimmt sie proaktive Schritte, um ihre Netzwerke vor Angreifern, Schadsoftware und sogar Benutzerfehlern zu schützen. Diese Cyberbedrohungen könnten sich auf folgende Weise negativ auf den Schienenverkehr auswirken:

  • Zugfahrten
  • Fahrgastinformationen
  • Zugortung
  • WLAN Verbindungen und Komfort der Fahrgäste
  • Fahrkartenverkauf
  • Sicherheit
  • Andere verbindungsabhängige Systeme

Im Schienenverkehr werden dieselben Cybersicherheitsmaßnahmen eingesetzt wie in der Fabrik. Hierzu gehören etwa die Segmentierung des Netzwerks in Zonen mittels Firewalls, das Überwachen der Netzwerkaktivitäten, das Inventarisieren und Aktualisieren von Firmware und Patches für alle Anlagen, der ständige Überblick über die neuesten Informationen zu bekannten Sicherheitsproblemen etc. In Zukunft wird es noch weitere Möglichkeiten geben, da die Vernetzungstechnologien immer weiter voranschreiten. Eine interessante Idee ist smartes Glas, über das Werbebotschaften kommuniziert werden können, wenn die Züge durch Bahnhöfe und Städte fahren. Diese Botschaften lassen sich an einem zentralen Ort programmieren und dann über Ethernet Verbindungen senden. Und sicherlich wird es weitere kreativere Ideen geben, da Technologien neue Möglichkeiten für Produktivitätssteigerungen und Kosteneinsparungen eröffnen. Was haben Sie bereits darüber gehört? Teilen Sie es uns und anderen Netzwerkprofis mit.  


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