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Industrial WLAN

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Wireless LAN: lo standard per Ethernet senza fili. Sfrutta i vantaggi della nuova generazione di Wi-Fi 6 nelle tue applicazioni.

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Efficienza e prestazioni: lo standard Wi-Fi 6 della WLAN

Con l'avvento di Ethernet nell'automazione, anche la LAN wireless si è affermata in molte applicazioni, soprattutto in quelle mobili o in movimento. Il numero di reti WLAN e di utenze WLAN negli impianti è quindi aumentato notevolmente negli ultimi anni. Per far fronte a questa crescita è necessaria una LAN wireless ad alte prestazioni, efficiente e robusta. Con Wi-Fi 6/6E è ora disponibile una nuova tecnologia WLAN che offre proprio questi punti di forza.

I vantaggi

Particolarmente sicuro: soddisfa il più elevato standard di sicurezza WPA3
Migliori prestazioni con una capacità utente particolarmente elevata grazie alla tecnologia OFDMA e MIMO
Prestazioni elevate con velocità di trasmissione dati fino a 1440 MBit/s
Comunicazione affidabile nell'esclusiva banda a 6 GHz con Wi-Fi 6E (a seconda delle autorizzazioni nazionali)
Roaming veloce e affidabile per applicazioni mobili

Lo standard IEEE 802.11ax

Wi-Fi 6, noto anche come IEEE 802.11ax, è il nuovo standard per le reti wireless. Le sue caratteristiche principali includono

maggiore velocità di trasmissione dati,
prestazioni migliori in ambienti sovraccarichi,
bassa latenza
miglioramento dell'efficienza energetica

Il Wi-Fi 6 consente quindi di utilizzare in modo efficiente lo spettro di frequenza, di migliorare la portata dei dati per tutte le utenze di una rete e di garantire allo stesso tempo flessibilità e affidabilità. Il nuovo standard è stato progettato per soddisfare le crescenti esigenze di connettività wireless in un mondo sempre più digitale.

Confronto tra gli standard Wi-Fi 4 e 6 della WLAN

L'introduzione del Wi-Fi 6 rappresenta un'importante pietra miliare nello sviluppo delle reti wireless e offre una serie di miglioramenti rispetto al suo predecessore Wi-Fi 4:

	Wi-Fi 4	Wi-Fi 6
Standard IEEE	IEEE 802.11n	IEEE 802.11ax
Standard di sicurezza	WPA2	WPA3
Range di frequenza	2,4 e 5 GHz	2,4 GHz, 5 GHz e 6 GHz (a seconda delle omologazioni specifiche del paese)
MU MIMO	Solo in download	In download e in upload
Massima velocità di trasmissione	300 MBit/s (2x2 Mimo, 40 MHz)	2.400 MBit/s (2x2 MIMO, 160 MHz)
Target Wake Time (TWT)
OFDMA
BSS Coloring

WLAN nello spettro dei 6 GHz: Wi-Fi 6E

Il Wi-Fi 6E trasferisce tutte le caratteristiche del Wi-Fi 6 alla banda a 6 GHz. Utilizzando questa gamma di frequenze aggiuntiva, il Wi-Fi 6E offre canali più ampi e meno interferenze, con conseguenti velocità di trasmissione più elevate e prestazioni migliori. Poiché i Wi-Fi 1-6 non sono supportati dai 6 GHz, ai dispositivi Wi-Fi 6E è riservata una gamma esclusiva a bassa densità in cui si verificano meno interferenze. Ciò si traduce anche in una latenza molto bassa: i dati vengono trasmessi rapidamente e il ritardo, di conseguenza, è ridotto.

Funzioni di Wi-Fi 6 e Wi-Fi 6E

OFDMA

L'OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, accesso multiplo a divisione di frequenza ortogonale) permette all'access point di dividere efficacemente i canali in modo da poter comunicare con diversi dispositivi (client) contemporaneamente su un unico canale. Questa tecnologia consente di servire più utenti in meno tempo, migliorando notevolmente l'efficienza e riducendo in modo significativo la latenza nelle reti sovraccariche. Il miglioramento della QoS complessiva permette quindi di utilizzare efficacemente la larghezza di banda in un ambiente ad alta densità WLAN.

Spatial Reuse con BSS

La funzione di Spatial Reuse con il Basic Service Set (BSS) consente di utilizzare in modo più efficiente i canali tra loro vicini e di ridurre le interferenze. Il BSS è una tecnologia che permette di distinguere i segnali di diverse utenze WLAN sullo stesso canale, contrassegnandoli con codici colore (o numeri). Ciò significa che più utenze possono utilizzare lo stesso canale senza interferire l'una con l'altra.

MU MIMO

MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Output) è una tecnologia che permette a un access point di servire diversi dispositivi contemporaneamente invece che uno dopo l'altro. Suddividendo tutti gli Spatial Stream disponibili su più dispositivi, i pacchetti dati di grandi dimensioni possono essere elaborati in modo più efficiente. Questo migliora notevolmente le prestazioni della rete, soprattutto in ambienti ad alta densità.

WPA3

Lo standard di sicurezza WPA3 migliora la sicurezza delle reti wireless aggiungendo ulteriori livelli di sicurezza. Per garantire la sicurezza delle comunicazioni nelle reti aperte, il WPA3 è sempre più supportato dai dispositivi compatibili con il Wi-Fi 6.

TWT

Il TWT (Target Wake Time) consente ai dispositivi di impostare orari specifici per la comunicazione con l'access point. Ciò significa che un dispositivo rimane inattivo finché non è il suo turno di trasmettere dati all'access point. Questa funzione aiuta a prolungare il runtime dei dispositivi a batteria e a risparmiare energia.

Roaming automatico degli utenti mobili nella rete WLAN

Roaming: mobilità in rete

Un punto di forza specifico di Wireless LAN è la mobilità degli utenti nella rete. Gli utenti possono muoversi liberamente in una rete WLAN di grandi dimensioni e passare automaticamente all'access point con il migliore segnale radio per il loro collegamento radio. Questo processo si chiama roaming.

Il campo radio di una rete WLAN può quindi essere ampliato a piacere utilizzando access point aggiuntivi. La velocità e l'affidabilità, con cui le utenze – i cosiddetti client WLAN – possono cambiare le stazioni radio, è di importanza fondamentale per le applicazioni di automazione. Un roaming rapido e affidabile è una caratteristica qualitativa dei prodotti WLAN industriali di Phoenix Contact.

Esempi applicativi I campi di applicazione di WLAN nel contesto industriale sono molteplici. La crescente esigenza di comunicazione per dati di processo e operativi, così come la crescente mobilità di molte applicazioni presuppongono l'uso di una comunicazione di rete senza fili.

Accesso wireless alle macchine con gli smart device

Comunicazione stabile con componenti macchina mobili

Sistemi di trasporto autonomi e flessibili

I veicoli autonomi sono sempre più utilizzati nella smart factory per ottimizzare i processi produttivi. Il Wi-Fi 6 in questo senso fornisce un'infrastruttura fondamentale per garantire una comunicazione affidabile tra gli AGV e gli altri dispositivi collegati in rete. Questo permette loro di spostarsi in modo più efficiente all'interno del capannone di produzione, ad esempio.

Altre soluzioni per AGV

Integrazione flessibile delle macchine

La flessibilità sta diventando sempre più importante nella smart factory. Per organizzare i processi nel modo più efficiente possibile, le macchine e i sistemi di produzione devono essere flessibili in termini di ubicazione. La connessione delle macchine alla rete di produzione consente il funzionamento, l'impostazione e la manutenzione in mobilità tramite dispositivi terminali digitali e offre quindi la flessibilità necessaria nella smart factory. Il Wi-Fi 6 offre una velocità di trasmissione dei dati costantemente elevata e stabile, oltre a una rete che consente una trasmissione veloce dei dati anche con molte utenze.

Comunicazione stabile con componenti macchina mobili

Sfrutta tutte le possibilità dell'Industrial Ethernet, integrando via radio nella tua rete i componenti macchina mobili e di difficile accesso: realizzazione semplice e vantaggiosa della rete radio, comunicazione di facile manutenzione e non soggetta a usura con i componenti macchina mobili e in ambienti industriali critici, comunicazione radio sicura mediante SafetyBridge o PROFINET e PROFIsafe.