Technologies sans fil

Technologies sans fil

Toujours la bonne solution

Des technologies diverses pour répondre aux exigences industrielles spécifiques.

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Catégories

  • Bluetooth

    La technologie Bluetooth est une méthode rapide et simple de transmission de données de commande vers des appareils d'automatisation en mouvement ou difficiles d'accès, dans des conditions particulièrement complexes et malaisées.

  • Réseau LAN sans fil

    Wireless LAN représente la solution pour des réseaux sans fil universels et performants, par ex. pour les applications d'automatisation mobiles.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 pour la transmission aisée et fiable de données et signaux sur de grandes distances.

  • WirelessHART

    La technologie WirelessHART avec itinérance Full-Mesh constitue la solution pour une fiabilité particulièrement élevée et une consommation d'énergie réduite, en matière de mise en réseau sans fil des appareils de terrain HART de l'industrie des processus.

L'industrie compte des domaines d'application variés pour le déploiement des technologies sans fil : depuis la transmission d'une simple valeur de capteur jusqu'à un réseau performant avec des centaines d'abonnés. Il en résulte des exigences très différentes au niveau de la technologie sans fil.

La technologie sans fil est désormais en mesure d'apporter une réponse complète à ce large spectre d'exigences. Phoenix Contact propose des produits et des solutions dédiées à quatre technologies sans fil différentes, utilisables sans licence et sans abonnement, qui permettent de répondre à quasiment tous les domaines d'application industriels.

Présentation des technologies sans fil

  • Bluetooth pour la transmission rapide et efficace de données E/S, série et Ethernet dans la construction de machines et d'installations.
  • Trusted Wireless 2.0, solution sans fil spécialisée pour la transmission facile des données E/S et série sur de grandes distances.
  • WirelessHART, une solution normalisée pour la transmission de signaux HART dans la technique de procédés.
  • Wireless LAN, une solution réseau sans fil universelle et performante, optimale également pour les applications d'automatisation mobiles.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Norme sans filIEEE 802.15.1Développement propre de Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Bande de fréquence2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Portée en cas de contact visuel< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Portée dans un hall de production< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopologiePoint à point, étoilePoint à point, étoile, mailleFull MeshPoint à point, étoile, maille
Structure de réseauStatiqueStatiqueStatiqueMobile
Débit de donnéesJusqu'à 3 MBit/sJusqu'à 500 kBit/sJusqu'à 250 kBit/sJusqu'à 300 MBit/s
Temps de latenceQuelques ms> 200 ms, en fonction de la bande de fréquence, débit de données OTA et structure de réseau> 3 sQuelques ms
Durée de mise à jour la plus courte16 ms sur PROFINET  4 ms sur PROFINET
Coexistence avec WLANExcellente qualitéExcellente qualitéBonne qualitéTrès bonne qualité avec une bonne planification
Résistance aux perturbationsExcellente qualitéExcellente qualitéExcellente qualitéBonne qualité
Application-typePROFINET, PROFIBUS (données série)Données E/S, données sérieDonnées HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Sécurité fonctionnelleConvient aux applications PROFIsafe et SafetyBridgeNonNonConvient aux applications PROFIsafe et SafetyBridge

Technologies sans fil normalisées : WLAN 802.11 et Bluetooth

Les solutions Bluetooth et Wireless LAN et les produits de Phoenix Contact sont conformes aux normes. Des points essentiels des technologies sans fil industrielles les distinguent des produits courants dédiés aux applications Customer et Office.

La communication industrielle se caractérise par le fait que des paquets de données relativement petits doivent être transmis de manière cyclique avec une brève durée de mise à jour. La fiabilité de la communication est également d'une importance capitale. Même les plus petits ratés ou les interruptions de communication temporaires peuvent d'ores et déjà provoquer des arrêts de production et entraîner des coûts consécutifs. Un microprogramme industriel spécial renforcé joue un rôle décisif dans une communication continue fiable 24/7.

A l'inverse d'un câblage bien protégé, le support de transmission, dans le cadre de la communication sans fil dans l'industrie, est livré sans protection contre des perturbations variées. Pour garantir néanmoins une qualité de transmission suffisante, de nombreux mécanismes ont été mis en place dans les technologies sans fil elles-mêmes, ainsi que dans les modules sans fil industriels.

Il s'agit notamment de procédés de correction d'erreur et d'écartement de bande, de la transmission de données redondante ou la technologie d'antenne MIMO (Multiple Input, Multiple Output). La fréquence élevée de transmission offre un niveau important de protection contre différentes perturbations, donc certaines fortement électromagnétiques, dans le domaine industriel : la plupart des perturbations industrielles typiques, par ex. dues à des convertisseurs de fréquence surviennent dans la plage de fréquence basse (kHz, MHz). La communication sans fil ne s'en trouve pas affectée étant donné qu'elle a lieu au-dessus de 2,4 GHz.

Les perturbations électromagnétiques qui surviennent dans les bandes de fréquence élevées sont plutôt dues à d'autres applications sans fil de même fréquence. La condition préalable à un fonctionnement sans fil dénué de perturbations est donc une planification de fréquence, dans laquelle chaque application se voit attribuer une plage de fréquence propre. On peut généralement dire qu'une perturbation survient uniquement si sa cause se produit au même moment, au même endroit et dans la même plage de fréquence.

Étant donné que le champ hertzien ne se délimite que très difficilement dans l'espace, des mesures de sécurité sont indispensables particulièrement pour la communication sans fil. Elles assurent la protection des données afin qu'elles ne puissent pas être manipulées ou interceptées. La plupart des systèmes sans fil apportent déjà des mécanismes de sécurité techniques, qui correspondent à l'état actuel de la technique de sécurité informatique et permettent la mise en place de réseaux sans fil sûrs. Il est à noter que les procédés de chiffrement les plus actuels et les plus fiables des systèmes sans fil doivent être toujours activés.

Pour la sécurité des réseaux, des mesures d'ordre purement technique ne sont pas suffisantes. Souvent, l'exploitant est invité à mettre également en place des mesures d'ordre organisationnel. Sous la rubrique Autres informations, vous trouverez des liens vers les pages correspondantes du VDI et de l'Office fédéral allemand de la sécurité dans la technologie de l'information (BSI). Vous y obtiendrez des informations détaillées sur la protection des réseaux (sans fil). Sur demande vous pouvez également vous faire conseiller par nos experts en solution Industrial-Wireless.

Étant donné que la transmission de données sans fil s'effectue à l'aide de champs électromagnétiques haute fréquence, la question récurrente reste la même : est-ce que ceux-ci constituent un risque pour la santé ? Le taux d'absorption spécifique (SAR) sert de base à l'évaluation, comme c'est le cas pour les téléphones portables. Le SAR décrit quelle est la puissance de rayonnement absorbée par l'organisme humain en situation.

Si les valeurs maximales recommandées sont respectées, aucun impact négatif pour la santé n'a été démontré à l'heure actuelle sur l'organisme humain. Les valeurs SAR émises par les ondes radio des appareils Bluetooth ou WLAN restent généralement, en particulier en cas de fonctionnement éloigné, sous la puissance de rayonnement recommandée, de manière significative. Vous retrouverez des liens vers des informations approfondies sur ce thème dans la rubrique Liens.

Les systèmes sans fil sont fréquemment utilisés pour la communication avec des systèmes mobiles ou déplacés. Le mouvement implique souvent un danger pour les personnes et les biens. Dans ces cas, une communication sûre du point de vue fonctionnel est nécessaire sur la voie radio. La solution la plus simple est d'utiliser des protocoles de sécurité basés sur Ethernet comme PROFIsafe ou la technologie SafetyBridge, qui peuvent être transmis de manière sûre par le biais de voies radio Bluetooth ou WLAN. La raison : les mécanismes de sécurisation de la communication de sécurité de bout en bout de PROFIsafe et SafetyBridge sont mis en oeuvre indépendamment du canal de transmission, appelé Black Channel.

Dans ledit Black Channel, il est possible de mettre en oeuvre des composants de réseau standard ainsi que des modules Wireless-LAN ou Bluetooth, étant donné que ceux-ci ne doivent pas être validés suivant les normes de sécurité CEI série 61508. Le protocole de sécurité détecte des défauts ou des dépassements de délai lors de la communication et bascule automatiquement l'application dans un état sûr. Pour que la productivité de la machine ou de l'installation ne soit pas affectée par de fréquentes défaillances de communication, une solution robuste et fiable est impérativement nécessaire pour la transmission sans fil.

Les composants réseau dans le Black Channel ne doivent pas être validés suivant la norme CEI 61508

Les composants réseau dans le Black Channel ne doivent pas être validés suivant la norme CEI 61508

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1-800-890-2820

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