Funcionamento paralelo de soluções sem fio

Funcionamento paralelo de soluções sem fio

Comunicar de forma confiável

Coexistência sem falhas de soluções sem fio no ambiente industrial.

A grande vantagem da comunicação sem fio está na utilização do espaço livre como meio de transmissão público existente. Em comparação com uma instalação com cabos, não resultam daqui custos adicionais ou trabalhos de instalação. É possível movimentar-se livremente no espaço e o meio de transmissão não está sujeito a desgaste.

Contudo, trata-se de um meio de transmissão de recurso limitado. O mesmo não está disponível exclusivamente para uma aplicação, mas é utilizado por todas as aplicações que geram ondas eletromagnéticas. Uma vez que nas instalações industriais existem cada vez mais aplicações com comunicação sem fio, é necessário o manuseio coordenado deste recurso.

Influência recíproca de aplicações sem fio

Influência recíproca de aplicações sem fio  

Influência recíproca de aplicações sem fio

Através da utilização conjunta do meio de transmissão poderão, sob determinadas condições, ocorrer conflitos e interferências mútuas. Contudo, isso só acontece se os sinais de rádio de dois ou vários sistemas sem fio se sobrepuserem em um local, na mesma frequência e ao mesmo tempo.

Os efeitos na prática dependem do modo de funcionamento e da imunidade a interferência das tecnologias sem fio participantes. Além da tecnologia sem fio, o planejamento de soluções sem fio determina a sobreposição física e de frequência e a aplicação determina de forma decisiva a sobreposição temporal.

Efeitos

Exemplo de comportamento temporal com e sem influência nos sistemas sem fio  

Exemplo de comportamento temporal com e sem influência nos sistemas sem fio

A influência recíproca entre sistemas sem fio não origina, na prática, obrigatoriamente uma falha na comunicação. Em primeira linha, ela origina um tempo de transmissão prolongado (tempo de latência) e um jitter crescente. O retardamento e a margem de variação (jitter) dependem essencialmente da imunidade a interferência da tecnologia de rádio ou do sistema sem fio.

Para poder alcançar, mesmo assim, uma alta confiabilidade, todas as tecnologias de rádio usam processos de modulação robustos, assim como mecanismos internos para a correção de erros e repetição de telegramas. Contudo, é indispensável uma coordenação e um planejamento centrais das soluções sem fio, em especial para aplicações críticas do ponto de vista temporal, para evitar desde o início as interferências e influências mútuas.

Gerenciamento de coexistência

Um planejamento e concepção corretos das aplicações sem fio, assim como um planejamento manual das frequências ou de canais de rádio, permitem o funcionamento paralelo confiável de muitas aplicações sem fio em um local.

Trusted Wireless 2.0 e as soluções Bluetooth industriais da Phoenix Contact suportam o planejamento manual de frequências adicionalmente com funções especiais. Cada uma das sequências do gerenciamento de coexistência está descrita de forma mais detalhada na diretiva VDI 2185 e na norma IEC EN 62657-2. Estas etapas, em especial a minimização da influência entre os sistemas sem fio, devem, em caso de dúvida, ser sempre acompanhadas ou executadas por um especialista.

A coexistência é possível através do desacoplamento em pelo menos uma das áreas de local, frequência e tempo:

Desacoplamento local

  • Adaptação da potência de emissão
  • Seleção das antenas
  • Posicionamento ou alinhamento das antenas

Desacoplamento na faixa de frequência

  • Seleção de canal
  • Blacklisting de faixas de frequência ou canais

Minimização da ocupação temporal de frequências

  • Nível de utilização médio mais baixo possível de cada sistema individual

Outras fontes de interferência eletromagnética industriais

Utilizar a comunicação sem fio na indústria de forma confiável significa excluir com segurança quaisquer interferências eletromagnéticas. Existem muitas fontes de interferência eletromagnética – por ex. processos de solda, processos de comutação ou conversores de frequência. Mas os seus campos eletromagnéticos emitidos alcançam exclusivamente frequências baixas na faixa quilo-hertz ou mega-hertz inferior.

Contudo, a transmissão de dados ocorre geralmente a 868/900 MHz ou acima de 2,4 GHz, estando assim muito acima das frequências das interferências industriais habituais. Ficam assim excluídos os prejuízos pelas fontes de interferência eletromagnética habituais na indústria.

Espectros de interferência de aplicações típicas em ambiente industrial

Espectros de interferência de outras aplicações típicas em ambiente industrial

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