S nástupem technologie Ethernet v oblasti automatizace se v mnoha aplikacích prosadily také bezdrátové sítě LAN, především však v pohyblivých neboli mobilních aplikacích. Počet sítí WLAN a účastníků WLAN v provozních objektech se proto v posledních letech výrazně zvýšil. Aby bylo možné tento nárůst zvládnout, jsou potřebné vysoce výkonné, efektivní a robustní bezdrátové sítě LAN. V podobě standardu Wi-Fi 6/6E je nyní k dispozici nová technologie WLAN, která přináší právě tyto přednosti.
Standard Wi-Fi 6, známý také jako IEEE 802.11ax, je novým standardem pro bezdrátové sítě. Mezi jeho hlavní vlastnosti patří
Standard Wi-Fi 6 tak umožňuje efektivní využití frekvenčního spektra, zlepšuje propustnost dat pro všechny účastníky sítě a současně zajišťuje flexibilitu a spolehlivost. Nový standard je navržen tak, aby splňoval rostoucí požadavky na bezdrátovou konektivitu ve stále více digitalizovaném světě.
Zavedení standardu Wi-Fi 6 představuje důležitý mezník ve vývoji bezdrátových sítí, jelikož tento standard oproti svému předchůdci Wi-Fi 4 přináší řadu vylepšení:
| Wi-Fi 4 | Wi-Fi 6 | |
|---|---|---|
| Standard IEEE | IEEE 802.11n | IEEE 802.11ax |
| Bezpečnostní standard | WPA2 | WPA3 |
| Frekvenční rozsah | 2,4 a 5 GHz | 2,4 GHz, 5 GHz a 6 GHz (v závislosti na schváleních v jednotlivých zemích) |
| MU MIMO | Pouze při stahování | Při stahování i uploadu |
| Maximální přenosová rychlost | 300 MBit/s (2x2 Mimo, 40 MHz) | 2 400 MBit/s (2x2 MIMO, 160 MHz) |
| Target Wake Time (TWT) | ||
| OFDMA | ||
| BSS Coloring |
Standard Wi-Fi 6E přenáší všechny funkce Wi-Fi 6 do pásma 6 GHz. Díky využití tohoto dodatečného frekvenčního rozsahu poskytuje standard Wi-Fi 6E širší kanály a méně rušení, což umožňuje dosahování vyšších přenosových rychlostí a lepšího výkonu. Vzhledem k tomu, že sítě Wi-Fi 1–6 nejsou v pásmu 6 GHz podporovány, je zařízením Wi-Fi 6E vyhrazen exkluzivní rozsah s nízkou hustotou, kde dochází k menšímu rušení. Výsledkem je také velmi nízká latence: data jsou přenášena rychle a zpoždění je v odpovídající míře nízké.
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) umožňuje přístupovému bodu efektivně rozdělovat kanály tak, aby mohl komunikovat s několika zařízeními (klienty) současně na jednom kanálu. Tato technologie umožňuje obsloužit více uživatelů v kratší době. To výrazně zvyšuje efektivitu a výrazně snižuje latenci v přetížených sítích. Zlepšení celkové úrovně QoS tak umožňuje efektivní využití šířky pásma v prostředí s vysokou hustotou sítí WLAN.
Funkce Spatial Reuse se základní sadou služeb (BSS) umožňuje efektivněji využívat kanály, které se nacházejí prostorově blízko sebe, a omezovat rušení. BSS je technologie, pomocí které lze signály různých účastníků WLAN na stejném kanálu od sebe odlišit pomocí barevných kódů (resp. čísel). To znamená, že několik účastníků může používat stejný kanál, aniž by se navzájem rušili.
MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Output) je technologie, která umožňuje přístupovému bodu obsluhovat několik zařízení současně, nikoli tedy jedno po druhém. Rozdělením všech dostupných prostorových toků mezi několik zařízení je umožněno efektivnější zpracování velkých datových paketů. To výrazně zvyšuje výkon sítě, zejména v prostředích s vysokou hustotou.
Bezpečnostní standard WPA3 zvyšuje bezpečnost bezdrátových sítí tím, že přidává další zabezpečující vrstvy. Aby byla zaručena bezpečná komunikace v otevřených sítích, zařízení podporující standard Wi-Fi 6 stále častěji podporují také protokol WPA3.
Funkce TWT (Target Wake Time) umožňuje zařízením nastavovat konkrétní časy pro komunikaci s přístupovým bodem. To znamená, že zařízení zůstává neaktivní, dokud na ně nepřijde řada při přenosu dat do přístupového bodu. Tato funkce pomáhá prodlužovat dobu provozu přístrojů napájených z baterií a šetřit energii.
Automatický roaming mobilních účastníků v síti WLAN
Zvláštní silnou stránku Wireless LAN představuje mobilita účastníků v síti. Účastníci se mohou v rozlehlé síti WLAN volně pohybovat a přitom automaticky přejít s rádiovým spojením k přístupovému bodu s nejlepším rádiovým signálem. Tento proces se označuje jako roaming.
Rádiové pole sítě WLAN může být přitom libovolně zvětšeno použitím dodatečných přístupových bodů. Rychlost a spolehlivost, se kterou mohou účastníci, takzvaní klienti WLAN, měnit rádiová místa, má pro automatizační aplikace rozhodující význam. Rychlý a spolehlivý roaming je znakem kvality průmyslových produktů WLAN společnosti Phoenix Contact.
Autonomní vozidla se stále častěji používají v inteligentních továrnách k optimalizaci výrobních procesů. Standard Wi-Fi 6 přitom poskytuje rozhodující infrastrukturu, která zaručuje spolehlivou komunikaci mezi autonomními vozidly a dalšími síťovými zařízeními. To umožňuje např. jejich efektivnější navigaci ve výrobní hale.
V inteligentní továrně nabývá rozhodujícího významu flexibilita. Aby bylo možné procesy organizovat co nejefektivněji, musí být stroje a výrobní systémy flexibilní také z hlediska umístění. Připojení strojů k výrobní síti umožňuje mobilní obsluhu, seřizování a údržbu pomocí digitálních koncových zařízení, a nabízí tak přesně tu flexibilitu, která je v inteligentní továrně potřebná. Standard Wi-Fi 6 přitom poskytuje trvale vysoké a stabilní rychlosti přenosu dat a rovněž síť, která umožňuje rychlé přenášení dat i při velkém počtu účastníků.
Využijte všechny možnosti průmyslového ethernetu: integrujte do své sítě mobilní a těžce přístupné části stroje pomocí bezdrátového spojení. Jednoduchá a cenově výhodná konstrukce rádiové sítě; komunikace s pohyblivými částmi strojů a v náročném průmyslovém prostředí nenáročná na údržbu a bez opotřebení; bezpečná rádiová komunikace prostřednictvím SafetyBridge nebo PROFINET a PROFIsafe.
