Tecnologías inalámbricas

Tecnologías inalámbricas

Siempre la solución adecuada

Distintas tecnologías inalámbricas para requisitos industriales especiales.

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Categorías

  • Bluetooth

    Para condiciones especialmente robustas y difíciles, Bluetooth es el método rápido y sencillo para la transmisión de datos de control a equipos de automatización movidos o de difícil acceso.

  • NearFi

    NearFi es una tecnología de transmisión en tiempo real y sin contacto de Phoenix Contact en el rango cercano.

  • Trusted Wireless

    Trusted Wireless para la transmisión sencilla y fiable de datos y señales a lo largo de grandes distancias.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN es la solución para redes universales y potentes, p. ej. para aplicaciones de automatización móviles.

La industria ofrece varios campos de aplicación para el uso de tecnologías inalámbricas: desde la transmisión de un valor de sensor sencillo hasta una potente red con cientos de participantes. De ello se derivan requisitos muy distintos en cuanto a la tecnología inalámbrica.

Actualmente, este amplio espectro de requisitos no puede ser cubierto completamente por ninguna tecnología inalámbrica. Phoenix Contact ofrece productos y soluciones para cuatro tecnologías inalámbricas distintas que pueden utilizarse gratuitamente en cuanto a licencia y costes y con las que pueden cubrirse prácticamente todos los campos de aplicación industriales.

Visión general de las tecnologías inalámbricas

  • Bluetooth para la transmisión rápida y eficiente de datos de E/S, serie y Ethernet en la fabricación de maquinaria e instalaciones.
  • Trusted Wireless con solución inalámbrica especializada para la transmisión sencilla de datos de E/S y serie a lo largo de grandes distancias.
  • Wireless LAN como solución de red universal y potente, también óptima para aplicaciones de automatización móviles.
  • NearFi para la transmisión de datos Ethernet de energía y en tiempo real sin contacto en el rango de campo cercano

 

BluetoothTrusted WirelessWireless LANNearFi
Estándar inalámbricoIEEE 802.15.1Desarrollo propio de Phoenix ContactIEEE 802.11Desarrollo propio de Phoenix Contact
Banda de frecuencia2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz60 GHz
Alcance de trabajo con línea de mira< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 1 km< 10 mm
Alcance de trabajo en una nave industrial< 100 m< 250 m< 100 m< 10 mm
TopologíaPunto a punto, estrellaPunto a punto, estrella, mallaPunto a punto, estrella, mallaPunto a punto
Estructura de redEstáticoEstáticoMóvilEstático
Tasa de datos brutoHasta 3 MBit/sHasta 500 kBit/sHasta 300 MBit/sHasta 1000 MBit/s
Tiempo de latenciaPocos ms> 200 ms, en función de la banda de frecuencia, velocidad de transmisión de datos OTA y estructura de redPocos ms0,002 ms (2 µs)
El tiempo de actualización más corto16 ms con PROFINET 4 ms con PROFINET31,25 µs con PROFINET
Coexistencia con WLANMuy bienMuy bienMuy bueno con una buena planificaciónMuy bien
Resistencia frente a interferenciasMuy bienMuy bienBienMuy bien
Aplicación típicaPROFINET,
datos de E/S
Datos de E/S, datos serieEthernet, PROFINET, EtherNet/IPEthernet, PROFINET, EtherNet/IP, SERCOS, EtherCAT
Seguridad funcionalAdecuados para aplicaciones PROFIsafe y SafetyBridgeNoAdecuados para aplicaciones PROFIsafe y SafetyBridgeAdecuados para aplicaciones PROFIsafe y SafetyBridge

Tecnologías inalámbricas estándar: WLAN 802.11 y Bluetooth

Las soluciones y los productos Bluetooth y Wireless LAN de Phoenix Contact cumplen la normativa. Sin embargo, las tecnologías inalámbricas industriales se distinguen entre sí en puntos esenciales de productos usuales para aplicaciones de consumidores y Office.

La comunicación industrial se caracteriza porque deben transmitirse cíclicamente paquetes de datos relativamente pequeños con un tiempo de actualización corto. Para ello, es decisiva la fiabilidad de la comunicación. Incluso los saltos más pequeños o las interrupciones de comunicación temporales pueden provocar la parada de la producción y con ello costes adicionales elevados. Un firmware industrial endurecido especial es decisivo para una comunicación inalámbrica 24/7 fiable.

Al contrario que una conexión por cables bien protegida, el medio de transmisión en la comunicación inalámbrica de la industria es vulnerable a múltiples interferencias. Sin embargo, para poder garantizar aquí una calidad de transmisión suficiente, se han implementado múltiples mecanismos en las propias tecnologías inalámbricas, así como en los módulos inalámbricos.

Entre estos cabe citar procesos para la corrección de fallos y procesos para la ampliación de la banda, la transmisión de datos redundante o la tecnología de antena MIMO (Multiple Input, Multiple Output). Un protección elevada frente a distintas interferencias parcialmente muy electromagnéticas en el sector industrial la ofrece la propia frecuencia de transmisión: las interferencias industriales típicas, p. ej. mediante convertidores de frecuencia, suelen producirse en el rango de frecuencia inferior (kHz, MHz). La comunicación inalámbrica no se ve influenciada por ello, ya que esta se produce por encima de 2,4 GHz.

Las interferencias electromagnéticas, que se producen en las bandas de frecuencia elevadas, son provocadas más bien por otras aplicaciones inalámbricas en la misma frecuencia. Por este motivo, el requisito básico para un servicio inalámbrico sin interferencias es una planificación de frecuencia, en la que a cada aplicación se le asigna un rango de frecuencia propio. En general, puede afirmarse que una interferencia solo se produce si su causa se produce en el mismo momento, el mismo sitio y el mismo rango de frecuencia.

Puesto que el campo inalámbrico solo puede limitarse espacialmente con dificultades, sobre todo en la comunicación inalámbrica son imprescindibles las medidas de seguridad. Estas medidas impiden la manipulación o lectura de datos. La mayoría de sistemas inalámbricos ya incluyen mecanismos de seguridad técnicos que cumplen el nivel actual de la tecnología de seguridad IT y que permiten el diseño de redes inalámbricas seguras. Para ello, siempre deben activarse los procesos de cifrado más actuales y seguros de los sistemas inalámbricos.

Pero para la seguridad de red no basta con solo medidas técnicas. Es más, el explotador también debe tomar medidas de organización. En Más información encontrará enlaces a las páginas correspondientes de la directiva VDI y de la Oficina federal de seguridad en la tecnología de la información (BSI en alemán). Aquí se explica detalladamente la protección de redes (inalámbricas). Si lo desea, nuestros expertos en Industrial Wireless también le asesorarán ampliamente.

Puesto que la transmisión de datos de forma inalámbrica se realiza mediante campos electromagnéticos de alta frecuencia, siempre se cuestiona si estos suponen un riesgo para la salud. Como base para la evaluación se toma la tasa de absorción (SAR), conocida por los teléfonos móviles. La SAR describe cuánta potencia de radiación se absorbe del tejido corporal humano en una situación.

Según los conocimientos actuales, si se cumplen los valores máximos recomendados no se han demostrado efectos nocivos para la salud en el tejido corporal. Los valores SAR mediante ondas inalámbricas de equipos Bluetooth o WLAN, suelen quedar, sobre todo en caso de servicio alejado del cuerpo, claramente por debajo de la potencia de radiación recomendada. Encontrará enlaces para información más detallada acerca de este tema en el apartado Enlaces.

Los sistemas inalámbricos suelen utilizarse para la comunicación con sistemas móviles. Con frecuencia, el movimiento está asociado a un peligro para las personas y los bienes materiales. En estos casos, se precisa una comunicación segura funcional a través de la ruta inalámbrica. La solución más sencilla consiste en utilizar protocolos de seguridad basados en Ethernet como PROFIsafe o la SafetyBridge Technology, que pueden transmitirse de forma segura a través de rutas inalámbricas Bluetooth o WLAN. El motivo: los mecanismos de protección de la comunicación extremo a extremo orientada a la seguridad de PROFIsafe y SafetyBridge se han implementado independientemente del canal de transmisión, denominado Black Channel.

En los denominados Black Channel pueden utilizarse componentes de red estándar, así como módulos Wireless LAN o Bluetooth, ya que estos no tienen que validarse según las normas de seguridad de la serie IEC 61508. El protocolo de seguridad detecta fallos o excesos de tiempo en la comunicación y desplaza la aplicación automáticamente a este estado seguro. Para que la productividad de la máquina o la instalación no se vea afectada por interferencias en la comunicación frecuentes, es imprescindible una solución robusta y fiable para la transmisión inalámbrica.

Los componentes de red en el Black Channel no deben validarse según IEC 61508

Los componentes de red en el Black Channel no deben validarse según IEC 61508

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