Fonctionnement en parallèle des solutions sans fil

Fonctionnement en parallèle des solutions sans fil

Communiquer de façon fiable

Coexistence sans perturbations des solutions sans fil en environnement industriel.

L'avantage majeur de la communication sans fil réside dans l'utilisation de l'espace libre sous forme de support de transmission disponible, public. Par rapport à une installation câblée, il n'en découle aucun coût et temps d'installation supplémentaires. Il est possible de se déplacer librement dans l'espace et le support de transmission n'est soumis à aucune usure.

Cependant, ce support de transmission constitue une ressource limitée. Il n'est pas à la disposition exclusive d'une application en particulier mais, il est utilisé par toutes les applications qui génèrent des ondes électromagnétiques. Étant donné que les installations comptent de plus en plus d'applications fonctionnant avec la communication sans fil, une approche coordonnée de cette ressource est nécessaire.

Influence réciproque d'applications sans fil

Influence réciproque d'applications sans fil  

Influence réciproque d'applications sans fil

En raison de l'utilisation commune du support de transmission, il peut se produire, dans certaines conditions, des conflits et des perturbations réciproques. Cela se produit néanmoins uniquement lorsque les signaux sans fil de deux ou plusieurs systèmes sans fil se superposent à un même endroit, sur la même fréquence et au même moment.

Les répercussions dans la pratique dépendent de la manière de fonctionner et de l'immunité des technologies sans fil concernées. Outre la technologie sans fil, la planification de la technologie sans fil détermine le chevauchement en termes d'espace et de fréquence et l'application détermine dans une large mesure le chevauchement temporel.

Répercussions

Exemple de réponse temporelle avec et sans influence de la technologie sans fil  

Exemple de réponse temporelle avec et sans influence de la technologie sans fil

Dans la pratique, l'influence réciproque de la technologie sans fil n'entraîne pas forcément une défaillance de la communication. En premier lieu, elle a pour conséquence une durée de transmission plus longue (temps de latence) et une jigue plus élevée. Le retard et l'amplitude d'oscillation (jigue) dépendent essentiellement de l'immunité de la technologie sans fil et/ou du système sans fil.

Pour atteindre malgré tout une haute fiabilité, toutes les technologies sans fil utilisent des procédés de modulation robustes ainsi que des mécanismes internes de correction d'erreur et de répétition de télégrammes. Pourtant, il est indispensable, notamment pour les applications à temps critique, d'assurer une coordination et une planification sans fil centralisées pour éviter, dès le départ, des perturbations et des influences réciproques.

Gestion de la coexistence

Une planification et une conception appropriées des applications sans fil ainsi qu'une planification de la fréquence et du canal hertzien permettent le fonctionnement en parallèle fiable de nombreuses applications sans fil à un endroit.

Trusted Wireless 2.0 et les solutions Bluetooth industrielles de Phoenix Contact prennent également en charge la planification de fréquence grâce à des fonctions spéciales. Les différentes procédures de gestion de la coexistence sont commentées plus en détail dans la Directive VDI 2185 et la norme CEI EN 62657-2. Ces étapes, en particulier la minimisation de l'influence des ondes radio, doivent toujours être accompagnées du conseil d'un expert ou effectuées par un expert.

La coexistence est possible grâce au découplage au minimum dans l'un de ces éléments, lieu, fréquence et temps :

Découplage local

  • Adaptation de la puissance d'émission
  • Sélection des antennes
  • Positionnement et/ou orientation des antennes

Découplage au niveau de la fréquence

  • Sélection du canal
  • Black Listing de plages de fréquence et/ou de canaux

Minimisation de l'affectation temporelle de fréquence

  • Sollicitation moyenne la plus basse possible de tous les systèmes individuels

Autres sources de perturbations électromagnétiques industrielles

La mise en place fiable d'une communication sans fil dans l'industrie implique l'exclusion sûre des perturbations électromagnétiques. Il existe de nombreuses sources de perturbations électromagnétiques, par ex. les processus de soudage, les processus de commutation ou les convertisseurs de fréquence. Leurs champs électromagnétiques émis atteignent néanmoins uniquement des fréquences basses comprises dans une plage en kilohertz ou une plage inférieure en mégahertz.

Néanmoins, la transmission de données s'effectue généralement à 868/900 MHz ou bien en dessous de 2,4 GHz, et reste ainsi bien en dessous des fréquences des perturbations industrielles habituelles. On peut ainsi exclure des interférences dues à des sources de perturbations électromagnétiques habituelles en milieu industriel.

Spectre parasite d'applications typiques en environnement industriel

Spectre parasite d'autres applications typiques en environnement industriel

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