Tecnologie radio

Tecnologie radio

Sempre la soluzione adatta

Diverse tecnologie radio per applicazioni industriali speciali.

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Categorie

  • Bluetooth

    Per condizioni e ambienti particolarmente difficili, il Bluetooth è il metodo più rapido e semplice per la trasmissione dei dati di comando a dispositivi di automazione decentrati o difficilmente accessibili.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 per la trasmissione semplice e sicura di dati e segnali su lunghe distanze.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN è la soluzione per reti wireless potenti e universali, ad esempio per le applicazioni di automazione mobili.

  • WirelessHART

    WirelessHART con routing full-mesh è la soluzione per un'affidabilità particolarmente elevata, con basso consumo di energia per la rete wireless, di dispositivi di campo HART nell'industria di processo.

L'industria offre i più svariati campi applicativi per le tecnologie radio: dalla trasmissione di un semplice valore fino alla gestione di potenti reti con centinaia di utenti. I requisiti che la tecnologia radio deve soddisfare sono svariati.

Nessuna tecnologia radio attuale è in grado di soddisfare questa ampia gamma di requisiti ed esigenze. Phoenix Contact offre prodotti e soluzioni per quattro diverse tecnologie radio, utilizzabili gratuitamente e senza licenza, con cui è possibile coprire quasi tutte le applicazioni industriali.

Panoramica tecnologie radio

  • Bluetooth per la trasmissione rapida ed efficiente di dati I/O, seriali ed Ethernet nella costruzione di macchine e impianti.
  • Trusted Wireless 2.0 comecome soluzione radio specifica per la facile trasmissione di dati I/O e seriali su lunghe distanze.
  • WirelessHART come soluzione standardizzata per la trasmissione di segnali HART nella tecnologia dei processi.
  • Wireless LAN come soluzione per reti wireless potenti e universali, ideale anche per applicazioni di automazione mobili.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Standard radioIEEE 802.15.1Proprietà di Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Banda di frequenza2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Portata con collegamento a vista< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Portata in un capannone industriale< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopologiaPunto-punto, stellaPunto-punto, stella, meshFull MeshPunto-punto, stella, mesh
Struttura reteStaticaStaticaStaticaCellulare
Velocità datiFino a 3 MBit/sFino a 500 kBit/sFino a 250 kBit/sFino a 300 MBit/s
Tempo di latenzaPochi ms> 200 ms, in funzione della banda di frequenza, della velocità di trasmissione dati OTA e della struttura della rete> 3 sPochi ms
Tempo di aggiornamento minimo16 ms con PROFINET  4 ms con PROFINET
Coesistenza con WLANOttimaOttimaBuonaMolto buona se la pianificazione è buona
Insensibilità alle interferenzeOttimaOttimaOttimaBuona
Applicazione tipicaPROFINET, PROFIBUS (dati seriali)Dati I/O, dati serialiDati HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Sicurezza funzionaleIdeale per applicazioni PROFIsafe e SafetyBridgeNoNoIdeale per applicazioni PROFIsafe e SafetyBridge

Tecnologie radio standard: WLAN 802.11 e Bluetooth

Le soluzioni e i prodotti Bluetooth e Wireless LAN di Phoenix Contact sono standardizzati. Le tecnologie radio industriali si differenziano tuttavia in alcuni punti sostanziali dai comuni prodotti per le applicazioni consumer e office.

La comunicazione industriale è caratterizzata dalla trasmissione ciclica di pacchetti di dati relativamente piccoli con un tempo di aggiornamento breve. In questo caso l'affidabilità della comunicazione è cruciale. Anche la minima irregolarità o interruzione della comunicazione può causare un fermo produzione con elevati costi connessi. Un firmware industriale speciale e rinforzato è determinante per una comunicazione radio sempre affidabile, 7 giorni su 7, 24 ore su 24.

Rispetto ad un collegamento via cavo ben protetto, il mezzo di trasmissione nella comunicazione radio industriale viene fornito senza alcuna protezione contro le molteplici interferenze che si possono verificare. Tuttavia per garantire una qualità di trasmissione sufficiente, numerosi meccanismi sono implementati nella tecnologia stessa e nei moduli radio industriali

tra cui metodi di correzione degli errori e sistema di distribuzione dello spettro, trasmissione dati ridondante o tecnologia di antenna MIMO (Multiple Input, Multiple Output). L'elevata frequenza di trasmissione, di per sé, offre una protezione efficace dalle interferenze elettromagnetiche di vario tipo che si verificano in campo industriale: le tipiche interferenze industriali causate dai convertitori di frequenza, ad esempio, sono comuni nel campo di frequenze più basse (kHz, MHz). La comunicazione wireless pertanto non subisce alcun influsso dal momento che avviene sopra i 2,4 GHz.

Le interferenze elettromagnetiche, che si verificano nelle bande di frequenza elevate, sono causate da altre applicazioni radio sulla stessa frequenza. Condizione essenziale per una trasmissione radio indisturbata è pertanto la pianificazione delle frequenze che assegna ad ogni applicazione un proprio campo di frequenza. In linea generale si può dire che un'interferenza si verifica solo se la sua sorgente è presente nello stesso momento, nello stesso luogo e nello stesso campo di frequenza.

Dal momento che il campo radio è difficilmente limitabile in termini di spazio, nella comunicazione wireless è assolutamente indispensabile adottare misure di protezione contro la manipolazione e la lettura dei dati. La maggior parte dei sistemi radio è già dotata di meccanismi tecnici di protezione, in linea con lo stato attuale della tecnica di sicurezza IT, che consentono la creazione di reti wireless sicure. In essi vanno attivati sempre i metodi di cifratura più aggiornati e sicuri.

Per la sicurezza della rete, tuttavia, queste misure tecniche, da sole, non sono sufficienti. Il gestore dovrà implementare anche misure organizzative. In Ulteriori informazioni sono disponibili i link alle rispettive pagine della VDI e del BSI (Ufficio federale per la sicurezza e l'informatica). Qui sono disponibili informazioni complete sulla protezione delle reti (wireless). Per chi lo desidera, i nostri esperti Industrial Wireless sono a disposizione per fornire una consulenza.

Dal momento che la trasmissione dei dati via radio avviene mediante campi elettromagnetici ad alta frequenza, sempre più spesso ci si domanda se esistono rischi per la salute. Per una valutazione di tali rischi viene utilizzato il tasso specifico di assorbimento (SAR), noto per il suo impiego anche nel settore dei telefoni cellulari. Il SAR indica quanta potenza radiante viene assorbita dai tessuti del corpo umano in una determinata situazione.

Se i valori massimi consigliati vengono rispettati, in base alle attuali conoscenze, non sussistono effetti negativi sui tessuti del corpo umano. I valori SAR generati dalle onde radio di apparecchi Bluetooth o WLAN sono di norma ampiamente inferiori al valore di potenza radiante consigliato, soprattutto se durante l'impiego viene rispettata una distanza di sicurezza dal corpo. I link per ulteriori informazioni su questo argomento sono disponibili alla voce Link.

I sistemi radio vengono utilizzati spesso per la comunicazione con sistemi mobili. Il movimento si accompagna generalmente ad un pericolo per persone e cose. In questi casi è necessaria una comunicazione funzionale e sicura mediante collegamento radio. La soluzione più semplice è quella di utilizzare protocolli di sicurezza basati su Ethernet come PROFIsafe o la SafetyBridge Technology, che possono essere trasmessi in modo sicuro via Bluetooth o WLAN. Il motivo: i meccanismi di protezione della comunicazione punto-punto di PROFIsafe e SafetyBridge sono indipendenti dal canale di trasmissione, denominato Black Channel.

Nel cosiddetto Black Channel possono essere utilizzati componenti di rete standard e moduli Wireless-LAN o Bluetooth, perché non devono essere validati ai sensi degli standard Safety della serie IEC 61508. Il protocollo Safety rileva errori e sovrascritture temporali nella comunicazione e sposta automaticamente la comunicazione in una posizione sicura. Per evitare che la produttività della macchina o dell'impianto venga pregiudicata da interferenze frequenti nella comunicazione, è assolutamente necessaria una soluzione robusta e affidabile per la trasmissione radio.

I componenti di rete nel Black Channel non devono essere validati ai sensi della norma IEC 61508

I componenti di rete nel Black Channel non devono essere validati ai sensi della norma IEC 61508

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