Langattomat tekniikat

Langattomat tekniikat

Aina sopiva ratkaisu

Erilaisia langattomia tekniikoita teollisuuden erityisvaatimuksia varten.

Takaisin: Industrial Wireless

Kategoriat

  • Bluetooth

    Bluetooth on nopea ja mutkaton menetelmä erityisesti vaativiin olosuhteisiin ja ympäristöihin ohjaustietojen siirtämiseksi mobiileihin tai vaikeapääsyisiin automaatiolaitteisiin.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 on yksinkertainen ja luotettava tekniikka datan ja signaalien siirtämiseksi pitkillä etäisyyksillä

  • Wireless LAN

    Wireless LAN on yleiskäyttöinen ja suorituskykyinen langaton verkkoratkaisu, esim. mobiileja automaatiosovelluksia varten.

  • WirelessHART

    Full-Mesh-reitityksellä varustettu WirelessHART on erityisen luotettava ja vähän energiaa kuluttava ratkaisu HART-kenttälaitteiden langattomaan verkotukseen prosessiteollisuudessa.

Teollisuudessa on erilaisia sovellusalueita langattomien tekniikoiden käyttöä varten: yksinkertaisen anturiarvon siirtämisestä suorituskykyiseen, satoja laitteita käsittävään verkkoon. Näin myös langattomille tekniikoille asetettavat vaatimukset poikkeavat huomattavasti toisistaan.

Mikään langaton tekniikka ei nykyään voi kattaa täydellisesti vaatimusten kirjoa. Phoenix Contactilta on saatavana tuotteita ja ratkaisuja neljää langatonta tekniikkaa varten. Niiden käyttö on maksutonta eikä vaadi lisenssiä, ja ne kattavat lähes kaikki teollisuuden sovellusalueet.

Langattomat tekniikat lyhyesti

  • Bluetooth I/O-, sarja- ja Ethernet-tiedonsiirtoon kone- ja järjestelmäasennuksissa.
  • Trusted Wireless 2.0 erityisenä langattomana ratkaisuna I/O- ja sarjamuotoiseen tiedonsiirtoon pitkille siirtoetäisyyksille.
  • WirelessHART standardiratkaisuna HART-signaalien siirtoon prosessitekniikassa.
  • Wireless LAN yleiskäyttöisenä ja tehokkaana langattoman verkon ratkaisuna, optimaalinen myös mobiileihin automaatiosovelluksiin.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Langaton standardiIEEE 802.15.1Phoenix Contactin oma tuotekehitysIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Taajuuskaista2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Kantama, kun näkyvyys esteetön< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Kantama teollisuushallissa< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopologiaPoint-to-point, tähtiPoint-to-point, tähti, MeshFull MeshPoint-to-point, tähti, Mesh
VerkkorakenneStaattinenStaattinenStaattinenMatkapuhelin
Siirtonopeus3 MBit/s500 kBit/s250 kBit/s300 MBit/s
ViiveaikaMuutama ms> 200 ms, riippuen taajuuskaistasta, OTA-siirtonopeudesta ja verkkorakenteesta> 3 sMuutama ms
Lyhyin päivitysaika16 ms, PROFINET  4 ms, PROFINET
Yhteentoimivuus WLANin kanssaErittäin hyväErittäin hyväHyväErittäin hyvä harkitulla suunnittelulla
Häiriöiden sietoErittäin hyväErittäin hyväErittäin hyväHyvä
Tyypillinen sovellusPROFINET, PROFIBUS (sarjamuotoinen data)I/O-tiedot, sarjamuotoinen dataHART-dataEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Toiminnallinen turvallisuusSoveltuu PROFIsafe- ja SafetyBridge-sovelluksiinEiEiSoveltuu PROFIsafe- ja SafetyBridge-sovelluksiin

Langattomat standarditekniikat: WLAN 802.11 ja Bluetooth

Phoenix Contactin Bluetooth- ja Wireless LAN -ratkaisut vastaavat standardeja. Teollisuuden langattomat tekniikat poikkeavat kuitenkin olennaisesti tavanomaisista kuluttaja- ja toimistosovelluksista.

Teollisuuden tiedonsiirrolle on ominaista, että suhteellisen pieniä tietopaketteja on siirrettävä jaksotetusti lyhyessä päivitysajassa. Tiedonsiirron luotettavuus on ratkaisevassa asemassa. Jo pienimmätkin häiriöt tai ajalliset tiedonsiirtokatkot voivat johtaa tuotannon pysähtymiseen ja korkeisiin kustannuksiin. Erityinen, vahvistettu teollisuuslaiteohjelmisto on välttämätön jatkuvasti luotettavan, ympärivuorokautisen tiedonsiirron varmistamiseksi.

Hyvin suojatusta kaapeliyhteydestä poiketen langattoman tiedonsiirron väline altistuu monille häiriöille teollisuudessa. Jotta riittävä siirtolaatu voidaan kuitenkin varmistaa, langattomiin tekniikoihin ja teollisuuden langattomiin moduuleihin on integroitu lukuisia mekanismeja.

Näihin kuuluvat virheenkorjaus- ja kaistanlaajennusmenetelmät, redundanttinen tiedonsiirto sekä MIMO-antennitekniikka (Multiple Input, Multiple Output). Suuri siirtotaajuus itsessään suojaa teollisuusympäristön ajoittain voimakkailta sähkömagneettisilta häiriöiltä: tyypilliset teollisuusympäristön häiriöt (esim. taajuusmuuttajista) esiintyvät useimmiten alemmalla taajuusalueella (kHz, MHz). Langaton tiedonsiirto ei häiriinny, koska se tapahtuu 2,4 GHz:n yläpuolella.

Korkealla taajuuskaistalla esiintyvät sähkömagneettiset häiriöt johtuvat yleisemmin samalla taajuudella olevista muista langattomista sovelluksista. Häiriöttömän langattoman järjestelmän perusedellytys on siksi taajuussuunnittelu, jossa jokaiselle sovellukselle osoitetaan oma taajuusalue. Periaatteessa häiriö syntyy vain, kun sen syy ilmenee samaan aikaan, samassa paikassa ja samalla taajuusalueella.

Koska langatonta kenttää on vaikea rajoittaa, turvatoimenpiteet ovat välttämättömiä erityisesti langattomassa tiedonsiirrossa. Ne estävät tietojen manipuloinnin tai luvattoman lukemisen. Useimpiin langattomiin järjestelmiin on jo integroitu teknisiä turvamekanismeja, jotka vastaavat IT-turvatekniikan nykytilaa ja mahdollistavat turvallisten langattomien verkkojen rakentamisen. Langatonta järjestelmää varten tulee aina aktivoida uusimmat ja turvallisimmat salausmenetelmät.

Tekniset toimenpiteet eivät kuitenkaan yksinään takaa verkkoturvallisuutta. Järjestelmän ylläpitäjän on myös toteutettava organisatorisia toimenpiteitä. Kohdassa Lisätietoa löytyy linkkejä VDI:n ja BSI:n (Bundesamts für Sicherheit in der Informationstechnik) aihetta käsitteleville verkkosivuille. Niillä annetaan perusteelliset tiedot (langattomien) verkkojen suojaamista varten. Voit myös ottaa yhteyttä Industrial Wireless -asiantuntijoihimme.

Koska langaton tiedonsiirto tapahtuu suurtaajuuksisten, sähkömagneettisten kenttien kautta, sen mahdolliset terveysvaikutukset herättävät kysymyksiä. Arvioinnin perustana käytetään - kuten matkapuhelimissa - ominaisabsorptionopeutta (SAR). SAR ilmaisee ihmiskehon kudosten absorboiman säteilymäärän tietyssä tilanteessa.

Kun suositeltuja raja-arvoja noudatetaan, kehon kudoksissa ei voida osoittaa haitallisia terveysvaikutuksia tämänhetkisten tietojen mukaan. Bluetooth- tai WLAN-laitteiden radioaaltojen SAR-arvot jäävät selvästi suositellun säteilymäärän alapuolelle etenkin, kun käyttö tapahtuu etäällä kehosta. Linkkejä ja lisätietoja aiheesta löytyy kohdasta Linkit.

Langattomia järjestelmiä käytetään usein tiedonsiirtoon mobiilien tai liikutettavien järjestelmien kanssa. Liikkumiseen liittyy usein henkilöihin tai omaisuuteen kohdistuva vaara. Näissä tapauksissa toiminnoiltaan turvallinen tiedonsiirto langattoman verkon kautta on välttämätöntä. Yksinkertaisin ratkaisu on Ethernet-pohjaiset turvaprotokollat, kuten PROFIsafe tai SafetyBridge Technology, jotka voidaan siirtää turvallisesti langattomien Bluetooth- tai WLAN-reittien kautta. Syy: PROFIsafen ja SafetyBridgen turvallisuuden varmistavan end-to-end-tiedonsiirron suojausmekanismit toteutetaan siirtokanavasta (ns. "Black Channel") riippumatta.

Niin sanotussa Black Channelissa voidaan käyttää vakioverkkokomponentteja sekä Wireless-LAN- tai Bluetooth-moduuleja, koska niiden ei tarvitse täyttää IEC 61508:n turvastandardeja. Turvaprotokolla tunnistaa tiedonsiirron virheet tai ajanylitykset ja asettaa sovelluksen automaattisesti turvalliseen tilaan. Jotta usein toistuvat siirtohäiriöt eivät haittaisi koneen tai järjestelmän tuottavuutta, langaton tiedonsiirto edellyttää kestävää ja luotettavaa ratkaisua.

Black Channelin verkkokomponenttien ei tarvitse vastata IEC 61508:n vaatimuksia

Black Channelin verkkokomponenttien ei tarvitse vastata IEC 61508:n vaatimuksia

PHOENIX CONTACT OY

Niittytie 11
FI-01300 Vantaa
Contact Center:
+358 (0)9 3509 0290

Tekninen asiakaspalvelu:
+358 (0)9 3509 0260

Puheluiden hinnat 1.6.2016 alkaen 8,35 snt/puhelu + 16,69 snt/minuutti.

Tämä sivusto käyttää evästeitä. Jatkamalla sivuston selaamista, hyväksyt evästeiden käytön. Lue lisää ehdoistamme.

Sulje