Trusted Wireless 2.0

Transpor grandes distâncias com facilidade e eficiência

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Trusted Wireless 2.0: a tecnologia sem fios industrial

A tecnologia sem fios Trusted Wireless 2.0 foi desenvolvida pela Phoenix Contact especialmente para aplicações industriais. Ela é especialmente adequada para a retransmissão sem fios de informações de sensores e atuadores, além da transmissão de pacotes de dados pequenos a médios em sistemas de grande extensão. Em zonas desobstruídas, podem ser ligadas distâncias desde várias centenas de metros até vários quilómetros entre dois participantes de rádio.

A Trusted Wireless 2.0 vem assim suprir a lacuna existente entre o WirelessHART, na qualidade de tecnologia especial para redes de sensores e a tecnologia de alta velocidade LAN sem fios.

Para adaptação ótima aos respectivos requisitos da aplicação estão disponíveis várias opções de ajuste. Esta tecnologia é utilizada no sistema sem fios industrial Radioline da Phoenix Contact.

Propriedades

A Trusted Wireless 2.0 utiliza o chamado processo FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). Esta tecnologia utiliza até 127 canais selecionados a partir do espectro completo da banda de frequência, que serão "saltados" com base num padrão pseudo-aleatório. Este facto aumenta a robustez da comunicação.

Além disso, a Trusted Wireless 2.0 permite ainda uma excelente gestão da coexistência de diferentes sistemas sem fios. Através da aplicação de diferentes bandas de RF (radiofrequência) é possível operar, em paralelo e sem problemas, vários sistemas Trusted Wireless -2.0. Existe ainda a possibilidade de interditar determinados canais seletivamente (lista negra), de modo a poder operar, simultaneamente e em paralelo sistemas WLAN sem restrições de desempenho.

No caso de tecnologias proprietárias como a Trusted Wireless 2.0, o protocolo não está acessível publicamente, pelo que a tecnologia está excelentemente protegida contra ataques. Adicionalmente foram implementados outros mecanismos de segurança: a encriptação de dados de 128 bits garante que pacotes de dados potencialmente intercetados não sejam decifrados. A verificação da integridade controla a autenticidade do emissor, eliminando mensagens que tenham sido manipuladas.

Se ondas rádio são emitidas através de paredes ou outros obstáculos, o sinal fica enfraquecido. Quanto maior a frequência, maior será o amortecimento, isto é, o sinal de 2,4 GHz será mais amortecido que sinal de 868 MHz ou 900 MHz.

A potência de emissão superior na banda de 868/900 MHz permite almejar distâncias claramente mais afastadas que com a banda de 2,4 GHz. A banda de 2,4 GHz evidencia um menor tempo de transmissão e uma maior taxa de transferência de dados que as bandas 868 MHz ou 900 MHz. Por um lado existem mais frequências disponíveis na banda de 2,4 GHz, por outro são possíveis taxas de transferência de dados através do ar mais elevadas. Além disso, a banda de 2,4 GHz não implica o respeito de tempos de utilização (duty cycle) regulamentados por lei, ao contrário da banda de 868 MHz.

O sistema sem fios Radioline da Phoenix Contact abrange módulos sem fios para 868 MHz (Europa, África do Sul), 900 MHz (América do Norte, América do Sul) e 2,4 GHz (todo o mundo).

Gestão de rede descentralizada

Gestão de rede descentralizada na zona Parent-Child  

Gestão de rede descentralizada na zona Parent-Child

As tecnologias como WirelessHART ou Zigbee perseguem, na gestão de rede, uma abordagem centralizada. Isto significa que todas as mensagens passam por um mestre central, originando assim um tráfego significativo na rede sem fios.

A Trusted Wireless 2.0, por sua vez, assenta numa gestão de rede descentralizada. Para o efeito são criadas na rede sem fios zonas Parent-Child, sendo que o módulo sem fios hierarquicamente superior é definido como Parent e o módulo acoplado como Child.

Toda a gestão de rede desenvolve-se dentro da zona Parent-Child, não carecendo de passagem pela gestão central. Isto reduz o tráfego de mensagens em toda a rede e acelera o intercâmbio de dados.

Opções de adaptação flexíveis

A tecnologia Trusted Wireless 2.0 permite o ajuste da taxa de transmissão dos dados na interface de rádio, aumentando assim a sensibilidade de receção. Com uma taxa de transmissão de dados baixa é possível ter distâncias muito superiores às obtidas com taxas de transmissão dados elevadas. O utilizador pode, em função da aplicação e do alcance necessário, proceder a um ajuste adequado.

O sistema sem fios Radioline da Phoenix Contact permite o estabelecimento fácil e flexível de ligações ponto a ponto, redes em estrela ou redes mistas, e transmite tanto sinais I/O como dados série. Usando as interfaces RS-232 e RS-485 da Radioline é possível, mediante o protocolo Modbus, ligar módulos I/O diretamente ao controlador.

Exemplos de aplicação

A Trusted Wireless 2.0 e o sistema sem fios Radioline foram especialmente desenvolvidos com aplicações industriais em mente, para a transmissão de dados série de controlo ou sinais I/O analógicos ou digitais. Esta combinação é especialmente adequada para a utilização em redes ou sistemas extensos, por exemplo, na área do tratamento de águas e esgotos, ou na engenharia de métodos e processos.

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