Tecnologias sem fios

Tecnologias sem fios

Sempre a solução certa

Várias tecnologias sem fios para requisitos industriais especiais.

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Categorias

  • Bluetooth

    A Bluetooth é o método rápido e simples para a transmissão de dados de controlo a dispositivos de automatização móveis ou de acesso complicado em condições e ambientes difíceis.

  • LAN sem fios

    A LAN sem fios é a solução para redes sem fios universais e de alto desempenho, como por ex., aplicações móveis de automação.

  • Trusted Wireless 2.0

    A tecnologia Trusted Wireless 2.0 da Phoenix Contact foi especialmente desenvolvida para uma transmissão fácil e segura de dados e sinais a longas distâncias.

  • WirelessHART

    WirelessHART com Full Mesh Routing é a solução para uma especialmente elevada fiabilidade com baixo consumo de energia ao estabelecer redes de dispositivos de campo HART na indústria de processos.

Existem na indústria vários domínios de aplicação para a utilização de tecnologias sem fios: desde a transmissão de um simples valor de sensor até a uma rede de alto desempenho com centenas de participantes. Daí resultam requisitos muito diferentes à tecnologia sem fios.

Este vasto espectro de requisitos não pôde até hoje ser coberto por uma única tecnologia sem fios. A Phoenix Contact oferece produtos e soluções de quatro tecnologias sem fios distintas, utilizáveis sem licenças e custos adicionais, com os quais é possível cobrir quase todos os domínios de aplicação industrial.

Resumo das tecnologias sem fios

  • Bluetooth para a transmissão rápida e eficiente de dados I/O, série e ethernet no fabrico de máquinas e integração.
  • Trusted Wireless 2.0 como solução sem fios especializada para a transmissão simples de dados I/O e série a grandes distâncias.
  • WirelessHART como solução normalizada para a transmissão de sinais HART na tecnologia de processos.
  • LAN sem fios como solução de rede universal e de elevado desempenho, ideal até para soluções de automação móveis.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTLAN sem fios
norma de comunicação sem fiosIEEE 802.15.1Desenvolvimento interno da Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Banda de frequências2,4 GHz868 MHz, 900 MHz, 2,4 GHz2,4 GHz2,4 GHz, 5 GHz
Alcance útil com linha de visão< 250 m32 km (900 MHz)
20 km (868 MHz)
5 km (2,4 GHz)
< 250 m< 1 km
alcance útil num pavilhão industrial< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
topologiaponto a ponto, em estrelaponto a ponto, em estrela, mistamista absolutaponto a ponto, em estrela, mista
estrutura de redeestáticaestáticaestáticamóvel
taxa de transmissão de dadosaté 3 Mbpsaté 500 kbpsaté 250 kbpsaté 300 Mbps
tempo de latênciapoucos ms> 200 ms, conforme a banda de frequência, taxa de transmissão de dados OTA, e estrutura da rede> 3 spoucos ms
tempo de atualização mínimo16 ms na PROFINET  4 ms na PROFINET
coexistência com WLANmuito boamuito boaboamuito boa com bom planeamento
robustez contra interferênciasmuito boamuito boamuito boaboa
aplicação típicaPROFINET, PROFIBUS (dados série)dados I/O, dados sériedados HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
segurança funcionalAdequado para aplicações PROFIsafe e Safety BridgeNãoNãoAdequado para aplicações PROFIsafe e Safety Bridge

Tecnologias sem fios standard: WLAN 802.11 e Bluetooth

Soluções e produtos Bluetooth e LAN sem fios da Phoenix Contact cumprem todas as normas. As tecnologias sem fios industriais distinguem-se no entanto em pontos importantes dos correntes produtos para aplicações para o consumidor final ou de escritório.

Significativo para a comunicação industrial é que é necessário transmitir ciclicamente pacotes de dados relativamente pequenos após curtos tempos de atualização. Durante isso, a fiabilidade da comunicação é decisiva. Mesmo os menores lapsos ou interrupções temporais de comunicação podem levar à paragem da produção e consequentemente a elevados custos. Um firmware industrial fortalecido especial é indispensável para uma comunicação sem fios 24/7 permanentemente fiável.

Em contrapartida a uma ligação por cabo bem protegida, o meio de transmissão de comunicação sem fios está na indústria desprotegidamente exposto a numerosas interferências. Para garantir também neste caso uma qualidade de transmissão suficiente, foram implementados numerosos mecanismos tanto na própria tecnologia sem fios, como nos módulos sem fios industriais.

Entre eles contam-se processos de correção de erros e de extensão de banda, transmissão de dados redundante ou a tecnologia de antenas MIMO (Multiple Input, Multiple Output). A própria elevada frequência de transmissão oferece uma elevada proteção contra várias influências eletromagnéticas, algumas delas muito fortes: As interferências industriais típicas, por exemplo, conversores de frequência, surgem frequentemente na gama inferior de frequências (kHz, MHz). A comunicação sem fio não é influenciada por elas, visto que ocorre acima dos 2,4 GHz.

As influências eletromagnéticas que surgem nas bandas de frequências elevadas são causadas normalmente por outras aplicações sem fios na mesma frequência. A condição fundamental para uma operação sem fios sem problemas é assim um planeamento de frequências, em que cada aplicação obtenha a sua própria gama de frequências. Basicamente, pode-se dizer que uma interferência ocorre apenas se a causa ocorrer ao mesmo tempo, no mesmo local e na mesma gama de frequências.

Visto que o campo de transmissão é difícil de restringir espacialmente, é obrigatório tomar medidas de segurança em particular no caso da comunicação sem fios. Estas protegem contra a manipulação ou a leitura de dados por terceiros. A maioria dos sistemas sem fios já incluem mecanismos técnicos de segurança que correspondem ao estado mais avançado da tecnologia de segurança TI e que possibilitam a instalação de redes sem fios seguras. Ao fazer isso, devem ser ativados os procedimentos de encriptação mais atuais e seguros dos sistemas sem fios.

Mas para se obter a segurança de rede não bastam apenas as medidas técnicas. Antes pelo contrário, pede-se à empresa operadora também a implementação de medidas organizativas. Para mais informações, pode consultar os links relacionados com VDI e com o Serviço Federal de Segurança em Tecnologia de Informação (BSI). Lá existe informação exaustiva sobre a segurança de todos os tipos de redes. Se desejar, também pode obter aconselhamento abrangente dos nossos peritos em Industrial Wireless.

Visto que a transmissão sem fios de dados ocorre através de campos eletromagnéticos de alta frequência, surge frequentemente a pergunta, se estes representam um risco para a saúde. A base da estimativa é, tal como é conhecido dos telemóveis, a taxa de absorção específica (SAR). A SAR descreve a quantidade de potência de radiação que é absorvida pelos tecidos humanos.

Se os valores máximos recomendados forem respeitados, não foram, de acordo com os conhecimentos atuais, demonstrados nenhuns efeitos perniciosos em tecidos corporais. Os valores SAR causados pelas ondas rádio de dispositivos Bluetooth ou WLAN mantêm-se, por via de regra, claramente abaixo da potência de radiação recomendada, especialmente numa utilização afastada do corpo. Ligações para informações adicionais sobre este tema podem ser encontradas na rubrica Links.

Os sistemas sem fios são frequentemente utilizados para a comunicação com sistemas móveis ou movimentados. O movimento está muitas vezes associado a perigos para pessoas e bens materiais. Neste casos, é necessário uma segurança funcional através do percurso hertziano. A solução más fácil é a utilização de protocolos de segurança baseado em ethernet, como PROFIsafe ou a tecnologia SafetyBridge, que podem ser transmitidos em segurança por percursos hertzianos Bluetooth ou WLAN. A razão: Os mecanismos de proteção da comunicação terminal-a-terminal orientada para a segurança de PROFIsafe e SafetyBridge são implementados independentemente do canal de transmissão, o chamado Black Channel.

Componentes de rede comuns, além da LAN sem fios ou módulos Bluetooth, podem ser utilizados nos chamados Black Channel, porque estes não têm de ser validades conforme os padrões de segurança da série IEC 61508. O protocolo de segurança deteta erros ou violações de tempos limite durante a comunicação e coloca a aplicação automaticamente no estado seguro. Para que a produtividade da máquina ou sistema não seja limitada por frequentes interrupções de comunicação, é impreterivelmente necessária uma solução robusta e fiável para a transmissão via rádio.

Componentes de rede no Black Channel não têm de ser validados conforme IEC 61508

Componentes de rede no Black Channel não têm de ser validados conforme IEC 61508

Phoenix Contact S.A.

Sintra Business Park,
Edifício n°1
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Horário: 9h -13h e 14h -18h
(+351) 21 911 2760

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