Technologie radiowe

Technologie radiowe

Zawsze właściwe rozwiązanie

Różne technologie radiowe do specjalnych wymogów przemysłowych.

Powrót do Industrial Wireless

Kategoria

  • Bluetooth

    Bluetooth to szybka i nieskomplikowana metoda przesyłania danych sterowania do ruchomego lub trudno dostępnego osprzętu do automatyki przemysłowej, stosowana zwłaszcza w trudnych warunkach i środowiskach.

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 do prostego i niezawodnego przesyłania danych i sygnałów na dużą odległość.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN to rozwiązanie do uniwersalnych i wydajnych sieci bezprzewodowych, np. do mobilnych aplikacji automatyzacyjnych.

  • WirelessHART

    WirelessHART z funkcją full mesh routing to rozwiązanie do tworzenia sieci bezprzewodowych urządzeń obiektowych HART w przemyśle procesowym, wyróżniające się szczególnie wysoką niezawodnością przy niskim poborze prądu.

W przemyśle istnieją różne obszary zastosowania technologii radiowych: od przesyłania prostej wartości czujnika po skomplikowane sieci z setkami urządzeń. Z uwagi na to bardzo zróżnicowane są również wymagania wobec technologii radiowej.

Tak szerokiego spektrum wymagań nie jest dziś w stanie zaspokoić żadna technologia radiowa. Phoenix Contact oferuje produkty i rozwiązania do czterech darmowych i niewymagających licencji technologii radiowych, obejmujących niemal wszystkie obszary zastosowania w przemyśle.

Przegląd technologii radiowych

  • Bluetooth do szybkiego i efektywnego przesyłania danych I/O, danych szeregowych i danych Ethernet w maszynach i urządzeniach.
  • Trusted Wireless 2.0 jako specjalne rozwiązanie radiowe do łatwego przesyłania danych I/O i danych szeregowych na duże odległości.
  • WirelessHART jako standardowe rozwiązanie do przesyłania sygnałów HART w systemach procesowych.
  • Wireless LAN jako uniwersalna i wydajna sieć bezprzewodowa będąca optymalnym rozwiązaniem do mobilnych aplikacji automatyzacyjnych.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Standard radiowyIEEE 802.15.1Własny projekt firmy Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Pasmo częstotliwości2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Zasięg roboczy przy niezakłóconej widoczności< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
Zasięg roboczy w hali przemysłowej< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
TopologiaP2P, gwiazdaP2P, gwiazda, siatkaPełna siatkaP2P, gwiazda, siatka
Struktura sieciStatycznaStatycznaStatycznaMobilna
Szybkość transmisjiDo 3 Mb/sDo 500 kb/sDo 250 kb/sDo 300 Mb/s
Czas oczekiwaniaKilka ms> 200 ms, w zależności od pasma częstotliwości, przepustowości OTA i struktury sieci> 3 sKilka ms
Najkrótszy czas aktualizacji16 ms w PROFINET  4 ms w PROFINET
Koegzystencja z WLANBardzo dobraBardzo dobraDobraBardzo dobra przy dobrym zaplanowaniu
Wytrzymałość na zakłóceniaBardzo dobraBardzo dobraBardzo dobraDobra
Typowe zastosowaniaPROFINET, PROFIBUS (dane szeregowe)Dane I/O, dane szeregoweDane HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Bezpieczeństwo funkcjonalneNadaje się do aplikacji PROFIsafe i SafetyBridgeNieNieNadaje się do aplikacji PROFIsafe i SafetyBridge

Standardowe technologie radiowe: WLAN 802.11 i Bluetooth

Rozwiązania i produkty Bluetooth oraz Wireless LAN firmy Phoenix Contact są zgodne z obowiązującymi standardami. Przemysłowe technologie radiowe różnią się jednak w wielu ważnych punktach od popularnych produktów do użytku prywatnego i biurowego.

Cechą charakterystyczną komunikacji przemysłowej jest cykliczne przesyłanie stosunkowo niewielkich pakietów danych z krótkim czasem aktualizacji. Kluczową kwestią jest tu niezawodność komunikacji. Nawet najmniejsze zakłócenia i przerwy w komunikacji mogą spowodować zatrzymanie produkcji i olbrzymie koszty. Specjalne przemysłowe oprogramowanie sprzętowe ma decydujący wpływ na niezawodną komunikację radiową 24/7.

W przeciwieństwie do dobrze zabezpieczonych połączeń kablowych medium transmisyjne w komunikacji radiowej w przemyśle jest narażone na szereg różnych zakłóceń. Aby zapewnić zadowalającą jakość transmisji, w technologiach radiowych oraz w przemysłowych modułach radiowych zaimplementowano liczne mechanizmy.

Należy do nich metoda korekcji błędów i metoda wielodostępu, redundancyjne przesyłanie danych czy technologia antenowa MIMO (Multiple Input Multiple Output). Wysoką ochronę przed różnymi, częściowo silnymi zakłóceniami elektromagnetycznymi w obszarze przemysłowym oferuje już sama wysoka częstotliwość transmisji: typowe zakłócenia przemysłowe, np. przez falowniki, występują z reguły w dolnym zakresie częstotliwości (kHz, MHz). Nie mają zatem wpływu na komunikację radiową, ponieważ ta odbywa się powyżej 2,4 GHz.

Zakłócenia elektromagnetyczne występujące w wysokich pasmach częstotliwości są powodowane zatem raczej przez inne aplikacje bezprzewodowe działające na tej samej częstotliwości. Podstawowym warunkiem komunikacji radiowej bez zakłóceń jest zatem właściwe zaplanowanie częstotliwości, w ramach czego do każdej aplikacji przypisuje się określony zakres częstotliwości. Ogólnie można stwierdzić, że zakłócenie występuje tylko wtedy, gdy jego przyczyna wystąpi w tym samym czasie, w tym samym miejscu i w tym samym zakresie częstotliwości.

Ze względu na to, że ograniczenie przestrzenne pola radiowego jest bardzo trudne, stosowne środki bezpieczeństwa są obowiązkowe zwłaszcza w komunikacji bezprzewodowej. Ich zadaniem jest ochrona przed manipulacją i dostępem do danych. Większość systemów radiowych posiada liczne techniczne mechanizmy bezpieczeństwa zgodne z aktualnymi standardami techniki bezpieczeństwa funkcjonalnego IT i umożliwiające tworzenie bezpiecznych sieci bezprzewodowych. Należy przy tym aktywować zawsze najnowsze i najbezpieczniejsze metody szyfrowania systemów bezprzewodowych.

Lecz dla zapewnienia bezpieczeństwa sieci nie wystarczą wyłącznie środki techniczne. Dużą ważniejszą kwestią jest podjęcie przez użytkownika stosownych środków organizacyjnych. W dziale Więcej informacji znajdują się linki do odpowiednich stron VDI oraz Federalnego Urzędu Bezpieczeństwa Informatycznego (BSI). Znajdują się tam szczegółowe informacje na temat zabezpieczeń sieci (radiowych). Można również skorzystać z konsultacji z naszymi specjalistami w dziedzinie bezprzewodowych systemów przemysłowych.

Ze względu na to, że transmisja danych drogą radiową wykorzystuje pola elektromagnetyczne o wysokiej częstotliwości, często pojawiają się pytania, czy nie są one niebezpieczne dla zdrowia. Podstawą do oceny ryzyka jest współczynnik SAR (Specific Absorption Rate) stosowany również w telefonii komórkowej. Współczynnik SAR określa moc promieniowania absorbowaną przez masę tkanek ciała ludzkiego w określonej sytuacji.

Przy nieprzekraczaniu zalecanych wartości maksymalnych zgodnie z aktualnym stanem wiedzy nie wykazano szkodliwego działania na tkanki ciała ludzkiego. Współczynniki SAR fal radiowych urządzeń Bluetooth lub WLAN pozostają z reguły znacznie poniżej zalecanej mocy promieniowania, zwłaszcza przy użytkowaniu z dala od ciała. Linki do dalszych informacji na ten temat znajdują się w dziale Linki.

Systemy radiowe są stosowane często do komunikacji z systemami mobilnymi lub ruchomymi. Ruchowi towarzyszy często zagrożenie dla ludzi i mienia. W takich przypadkach konieczne jest zapewnienie bezpiecznej komunikacji drogą radiową. Najprostszym rozwiązaniem jest wykorzystanie protokołów bezpieczeństwa opartych na technologii Ethernet, np. PROFIsafe czy SafetyBridge, które można przesyłać bezpiecznie za pośrednictwem sieci Bluetooth lub WLAN. Powód? Mechanizmy bezpieczeństwa bezpiecznej komunikacji typu end-to-end technologii PROFIsafe i SafetyBridge są realizowane niezależnie od kanału transmisji (Black Channel).

W tzw. kanale Black Channel można stosować standardowe komponenty sieciowe oraz moduły Wireless LAN lub Bluetooth, ponieważ nie wymagają one walidacji wg standardów bezpieczeństwa serii IEC 61508. Protokół bezpieczeństwa wykrywa błędy lub przekroczenie limitów czasu komunikacji i automatycznie przełącza aplikację w stan bezpieczny. Aby częste zakłócenia komunikacji nie pogarszały produktywności maszyn i urządzeń, konieczne jest trwałe i niezawodne rozwiązanie do transmisji radiowej.

Komponenty sieciowe w Black Channel nie wymagają walidacji wg IEC 61508

Komponenty sieciowe w Black Channel nie wymagają walidacji wg IEC 61508

PHOENIX CONTACT Sp. z o.o

ul. Bierutowska 57-59
Budynek nr 3/A
51-317 Wrocław
071/ 39 80 410

W naszej witrynie stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności.

Zamknij