Rádiós technológiák

Rádiós technológiák

Mindig a megfelelő megoldást!

Különböző rádiós technológiák a speciális ipari követelményekhez.

Vissza ide: Industrial Wireless

Kategóriák

  • Bluetooth

    A Bluetooth gyors és egyszerű módszer a vezérlési adatok átvitelére mozgó vagy nehezen hozzáférhető és mostoha környezetben lévő automatizálási készülékekhez.

  • Trusted Wireless 2.0

    A Trusted Wireless 2.0 kifejezetten az adatok és jelek nagy távolságokra történő egyszerű és megbízható átvitelére szolgál.

  • Wireless LAN

    A Wireless LAN az univerzális és nagy teljesítményű vezeték nélküli hálózatok megoldása, pl. mozgó automatizálási alkalmazásokhoz.

  • WirelessHART

    A WirelessHART a teljes hurkos útválasztással (full mesh routing) különösen nagy megbízhatóságú és kis energiafelvételű megoldás a HART terepi készülékek vezeték nélküli hálózatba kötéséhez.

Az iparban különböző területeken használhatók fel a rádiós technológiák: egyetlen egyszerű mért érték átvitelétől egészen a több száz résztvevőt tartalmazó nagy teljesítményű hálózatokig. Ebből nagyon eltérő követelmények adódnak a rádiós technológiával szemben.

Ezt a széles követelményspektrumot ma egyetlen rádiós technológia sem képes teljes körűen lefedni. A Phoenix Contact négy különböző, licencdíj- és költségmentesen használható rádiós technológiát használó termékeket és megoldásokat kínál, amelyekkel szinte minden ipari alkalmazási területet le lehet fedni.

A rádiós technológiák áttekintése

  • Bluetooth az I/O, soros és Ethernet adatok gyors és hatékony átvitelére a gép- és berendezésgyártásban.
  • Trusted Wireless 2.0 specializált rádiós megoldásként I/O és soros adatok egyszerű átvitelére nagy távolságokra.
  • WirelessHART szabványosított megoldásként HART jelek átvitelére az olaj-, gáz- és vegyipar területén.
  • Wireless LAN univerzális és nagy teljesítőképességű vezeték nélküli hálózati megoldásként optimális a mozgó automatizálási alkalmazásokhoz is.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Rádiós szabványIEEE 802.15.1A Phoenix Contact saját fejlesztéseIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Frekvenciasáv2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Működési hatótávolság rálátás esetén< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Működési hatótávolság ipari csarnokban< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopológiaPont-pont, csillagPont-pont, csillag, hurokTeljes hurokPont-pont, csillag, hurok
Hálózati struktúraHelyhez kötöttHelyhez kötöttHelyhez kötöttMozgó
Adatátviteli sebességMax. 3 Mbit/sMax. 500 kbit/sMax. 250 kbit/sMax. 300 Mbit/s
Látens időNéhány ms> 200 ms, a frekvenciasáv, az OTA adatátviteli sebesség és a hálózati struktúra függvényében> 3 sNéhány ms
Legrövidebb frissítési idő16 ms PROFINET esetén  4 ms PROFINET esetén
Együttműködés a WLAN-nalNagyon jóNagyon jóNagyon jó, ha jó a tevezés
Ellenállóképesség a zavarokkal szembenNagyon jóNagyon jóNagyon jó
Tipikus alkalmazásPROFINET, PROFIBUS (soros adatok)I/O adatok, soros adatokHART adatokEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Funkcionális biztonságAlkalmas PROFIsafe és SafetyBridge alkalmazásokhozNemNemAlkalmas PROFIsafe és SafetyBridge alkalmazásokhoz

Standard rádiós technológiák: WLAN 802.11 és Bluetooth

A Phoenix Contact Bluetooth és Wireless LAN megoldásai és termékei megfelelnek a szabványoknak. Az ipari rádiós technológiák mégis lényeges pontokban különböznek a fogyasztói vagy irodai alkalmazások szokásos termékeitől.

Az ipari kommunikációra az jellemző, hogy viszonylag kis adatcsomagokat kell ciklikusan, rövid frissítési idővel átvinni. Ennek során a kommunikáció megbízhatósága döntő fontosságú. Már a legkisebb szünetek vagy a kommunikáció időbeli megszakadásai is a termelés leállásához és tetemes járulékos költségekhez vezethetnek. A speciális, ellenálló ipari firmware a tartósan megbízható 24/7 rádiós kommunikáció döntő tényezője.

A jól védett kábeles összeköttetésekkel szemben a rádiós kommunikáció adatátviteli hordozója az iparban sokféle zavarnak van védtelenül kitéve. Számos mechanizmust építettek be magukba a rádiós technológiákba, illetve az ipari rádiós modulokba annak érdekében, hogy a megfelelő átviteli minőséget ennek ellenére meg lehessen valósítani.

Ezek közé tartozik a hibajavítás és a sávkiterjesztési eljárás, a redundáns adatátvitel vagy a MIMO antennatechnológia (Multiple Input, Multiple Output − több bemenet, több kimenet). Az iparban előforduló különböző, részben erős elektromágneses zavarok ellen kiváló védelmet kínál maga a nagy átviteli frekvencia: a tipikus ipari zavarok általában az alsó frekvenciatartományban lépnek fel (kHz, MHz). A rádiós kommunikációt ez nem befolyásolja, mivel annak frekvenciája nagyobb, mint 2,4 GHz.

A magasabb frekvenciasávokban fellépő elektromágneses zavarokat inkább az ugyanazon a frekvencián működő más rádiós alkalmazások okozzák. A zavartalan rádiós üzemelés alapvető előfeltétele ezért a frekvenciák tervezése, amelynek során minden alkalmazáshoz saját frekvenciatartományt kell hozzárendelni. Általában el lehet mondani, hogy zavar csak akkor keletkezik, ha annak oka ugyanabban az időben, ugyanazon a helyen és ugyanabban a frekvenciatartományban lép fel.

Mivel a rádiósugárzási mezőt térben csak nehezen lehet korlátozni, különösen a vezeték nélküli kommunikációnál a biztonsági intézkedések megtétele kötelező. Ezek védelmet nyújtanak az ellen, hogy az adatokat illetéktelenek manipulálhassák, vagy akár csak elolvashassák. A legtöbb rádiós rendszer ma már tartalmaz biztonsági mechanizmusokat, amelyek megfelelnek az IT biztonságtechnika mai állásának, és lehetővé teszik biztonságos rádiós hálózatok felépítését. Ennek keretében mindig a rádiós rendszerek legfrissebb és legbiztonságosabb titkosítási eljárásait kell aktiválni.

A hálózatbiztonság eléréséhez nem elegendőek azonban egyedül a műszaki intézkedések. Az üzemeltetőnek szervezési intézkedéseket is kell tennie. A További információ gomb megnyomásával a VDI és az Információtechnikai Biztonság Szövetségi Hivatala (Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik, BSI) megfelelő oldalaira mutató linkekhez juthat. Ezeken kimerítő információk találhatók a (rádiós) hálózatok biztonságossá tételéről. Kérésre átfogó tanácsokat kaphat az Industrial Wireless-szakértőinktől is.

Mivel a rádiós adatátvitel nagyfrekvenciás elektromágneses mezők segítségével történik, újra és újra felmerül az egészségügyi kockázat kérdése. Ennek megítéléséhez a mobiltelefonoknál is ismert specifikus elnyelési arányt (SAR) kell vizsgálni. A SAR azt adja meg, hogy adott helyzetben az emberi test szövetei mennyi sugárzási energiát vesznek fel.

Az ajánlott legmagasabb értékek betartása esetén mai tudásunk szerint nem bizonyítható a test szöveteire gyakorolt semmilyen káros hatás. A Bluetooth vagy a WLAN készülékek rádióhullámainak SAR-értékei általában jelentősen az ajánlott sugárzási teljesítmény alatt maradnak, különösen akkor, ha a készülékek a testtől távol helyezkednek el. E témában további információkhoz vezető hivatkozások a Linkek cím alatt találhatók.

A rádiós rendszereket gyakran mobil vagy mozgó rendszerekkel való kommunikációra használják. A mozgás sokszor együtt jár az emberekre és anyagi javakra leselkedő veszélyekkel. Ezekben az esetekben funkcionálisan biztonságos kommunikációra van szükség a rádiós átviteli szakaszon keresztül. A legegyszerűbb megoldás Ethernet-alapú biztonsági protokollok (például PROFIsafe vagy SafetyBridge Technology) használata, amelyeket biztonságosan át lehet vinni a Bluetooth vagy WLAN rádiós átviteli szakaszokon. Ennek alapja az, hogy a PROFIsafe és a SafetyBridge biztonsági célú pont-pont kommunikációjának biztonsági mechanizmusai az átviteli csatornától (fekete csatornának nevezik - black channel) függetlenül működnek.

Az úgynevezett black channelben standard hálózati összetevőket, például Wireless LAN vagy Bluetooth modulokat lehet alkalmazni, mivel ezeket nem kell az IEC 61508 sorozatú szabványok szerint validálni. A biztonsági protokoll felismeri a hibákat vagy időtúllépéseket a kommunikáció során, és automatikusan biztonságos állapotba helyezi az alkalmazást. A rádiós átvitelre mindenképpen robusztus és megbízható megoldást kell találni ahhoz, hogy a gép vagy a berendezés termelékenységét ne befolyásolják hátrányosan a gyakori kommunikációs zavarok.

A black channelben a hálózati összetevőket nem kell az IEC 61508 szerint validálni

A black channelben a hálózati összetevőket nem kell az IEC 61508 szerint validálni

PHOENIX CONTACT Kft.

H-2040 Budaörs,
Gyár u. 2.
(+36)-23/501-160

Ez a honlap cookie-kat (sütiket) használ, a böngészés folytatásával Ön elfogadja a cookie-kra (sütikre) vonatkozó szabályainkat. További információkért olvassa el az adatvédelmi szabályainkat.

Bezárás