Trusted Wireless 2.0

Superar grandes distâncias de forma simples e eficiente

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Trusted Wireless 2.0: tecnologia de rádio industrial

A tecnologia de rádio proprietária Trusted Wireless 2.0 foi desenvolvida pela Phoenix Contact especialmente para a aplicação industrial. Ela é especialmente adequada para a transmissão sem fio das informações dos sensores e atuadores, assim como a transmissão de volumes de dados pequenos a médios em sistemas descentralizados. Em zonas desobstruídas, podem ser ligadas distâncias superiores desde várias centenas de metros até vários quilômetros entre dois participantes de rádio.

O Trusted Wireless 2.0 vem assim suprir a lacuna existente entre o WirelessHART, na qualidade de tecnologia especial para redes de sensores e a tecnologia de alta velocidade Wireless LAN.

Para adaptação ótima aos respectivos requisitos da aplicação estão disponíveis várias opções de ajuste. A tecnologia é utilizada no sistema sem fio industrial Radioline da Phoenix Contact.

Propriedades

O Trusted Wireless 2.0 utiliza o chamado processo FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). A tecnologia utiliza aqui uma seleção de até 127 canais, selecionados a partir do espectro geral da banda de frequência, que serão "saltados" com base em um padrão pseudo-aleatório. Este fato aumenta a robustez da comunicação.

Além disso, o Trusted Wireless 2.0 permite ainda uma coexistência de gerenciamento especialmente positiva de diferentes sistemas sem fio. Através da aplicação de diferentes bandas de RF (radiofrequência) é possível operar, em paralelo e sem problemas, vários sistemas Trusted Wireless 2.0. Existe ainda a possibilidade de ocultar determinados canais seletivamente (Blacklisting) de modo a poder operar, simultaneamente e em paralelo, sistemas WLAN sem restrições de potência.

Com uma tecnologia proprietária como Trusted Wireless 2.0, o protocolo não está acessível publicamente, pelo que a tecnologia está, por regra, bem protegida contra ataques. Adicionalmente foram implementados outros mecanismos de segurança: a encriptação de dados de 128 bits garante que pacotes de dados teoricamente partilhados não são compreendidos. A verificação da integridade controla a autenticidade do emissor, eliminando mensagens que tenham sido modificadas.

Se forem enviadas ondas de rádio através de paredes ou outros obstáculos, estes enfraquecem o sinal. Quanto maior for a frequência, maior será a atenuação, ou seja, o sinal de 2,4 GHz é atenuado de forma mais intensiva do que um sinal de 868 MHz ou 900 MHz.

Devido à maior potência de emissão na banda de 868/900 MHz, é possível alcançar distâncias bastante maiores do que na banda de 2,4 GHz. Na banda de 2,4 GHz, o tempo de transmissão é inferior e a taxa de transferência de dados superior do que na banda de 868 MHz ou 900 MHz. Por um lado, estão disponíveis bastante mais frequências na banda de 2,4 GHz, por outro lado são possíveis taxas de transmissão de dados mais altas através do ar. Além disso, na banda de 2,4 GHz não tem de ser cumprido um tempo de utilização legalmente regulado (Duty Cycle), como acontece na banda de 868 MHz.

O sistema sem fio Radioline da Phoenix Contact abrange módulos de rádio para 868 MHz (Europa, África do Sul), 900 MHz (América do Norte, América do Sul) e 2,4 GHz (mundial).

Gerenciamento de rede descentralizado

Gerenciamento de rede descentralizado na zona Parent-Child  

Gerenciamento de rede descentralizado na zona Parent-Child

As tecnologias como WirelessHART ou Zigbee perseguem, no gerenciamento de rede, uma abordagem centralizada. Isto significa que todas as mensagens passam em um mestre central, podendo originar assim um tráfego significativo na rede sem fio.

O Trusted Wireless 2.0, pelo contrário, assenta em um gerenciamento de rede descentralizado. Para o efeito são criadas na rede sem fio as chamadas zonas Parent-Child, sendo que o módulo de rádio hierarquicamente superior é definido como Parent e os módulos acoplados como Child.

Todo o gerenciamento de rede se desenvolve dentro da zona Parent-Child, não carecendo de passagem pelo gerenciamento central. Isto reduz o tráfego de mensagens em toda a rede e acelera o intercâmbio de dados.

Opções de adaptação flexíveis

A tecnologia Trusted Wireless 2.0 permite o ajuste da velocidade dos dados na interface de rádio, aumentando assim a sensibilidade de recepção. Com uma velocidade de dados baixa é possível pontear distâncias muito superiores às ponteadas com velocidades de dados elevadas. O usuário pode, em função da aplicação e do alcance necessário, proceder a um ajuste adequado.

O sistema sem fio Radioline da Phoenix Contact permite a criação simples e flexível de conexões ponto-a-ponto, redes em estrela ou redes mesh e transmite tanto sinais I/O como também dados seriais. Através das interfaces RS-232 e RS-485 integradas pode ligar módulos I/O com Radioline também diretamente via protocolo Modbus ao controlador.

Exemplos de aplicação

Trusted Wireless 2.0 ou o sistema sem fio Radioline foram desenvolvidos especialmente para a aplicação industrial para a transmissão de dados de controle seriais ou sinais I/O analógicos ou digitais. Esta combinação é especialmente adequada para o uso em instalações e redes descentralizadas, por exemplo na área da água/águas residuais ou na tecnologia de processos.

PHOENIX CONTACT
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