Технологии радиосвязи

Технологии радиосвязи

Всегда подходящее решение

Различные технологии радиосвязи для специфических промышленных требований.

Вернуться к Промышленные устройства беспроводной связи

Категории

  • Bluetooth

    Bluetooth является быстрым и несложным методом передачи данных управления на подвижные или трудно доступные устройства автоматизации при особо требовательных и сложных окружающих условиях.

  • Trusted Wireless 2.0

    Технология Trusted Wireless 2.0 для простой и надежной передачи данных и сигналов на большие расстояния.

  • Wireless LAN

    Wireless LAN является универсальным и производительным сетевым решением, также оптимальным для мобильных приложений автоматизации.

  • WirelessHART

    WirelessHART с маршрутизацией полносвязной ячеистой сети является особо надежным решением с небольшим потреблением энергии для беспроводного объединения в сеть полевых устройств HART в обрабатывающей промышленности.

В промышленности существуют различные области применения технологий радиосвязи: начиная с передачи простых значений датчиков и заканчивая созданием производительной сети с сотнями подсоединенных устройств. Из этого следуют совершенно различные требования, предъявляемые к технологиям радиосвязи.

Данный широкий спектр требований не может быть удовлетворен одной единственной технологией. Phoenix Contact предлагает продукцию и решения для четырех различных технологий радиосвязи, используемых без лицензии, при помощи которых можно удовлетворить практически все требования промышленных приложений.

Обзор технологий радиосвязи

  • Bluetooth для быстрой и эффективной передачи данных ввода-вывода, последовательных и Ethernet в машинах и установках.
  • Trusted Wireless 2.0 в качестве специализированного радио-решения для простой передачи данных ввода-вывода и последовательных на большие расстояния.
  • WirelessHART в качестве стандартного решения для передачи сигналов HART в производственных процессах.
  • Wireless LAN в качестве универсального и производительного сетевого решения, также оптимальна для мобильных приложений автоматизации.
BluetoothTrusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
Стандарт радиосвязиIEEE 802.15.1Собственная разработка Phoenix ContactIEEE 802.15.4IEEE 802.11
Полоса частот2,4 ГГц868 МГц, 900 МГц, 2,4 ГГц2,4 ГГц2,4 ГГц, 5 ГГц
Дальность передачи при зрительной связи< 250 м32 км (900 МГц)
20 км (868 МГц)
5 км (2,4 ГГц)
< 250 м< 1 км
Дальность передачи в промышленном цехе< 100 м< 250 м< 100 м< 100 м
ТопологияТочка-точка, звездаТочка-точка, звезда, ячейкиПолная ячеистая топологияТочка-точка, звезда, ячейки
Сетевая структурастатическаястатическаястатическаямобильная
Скорость передачи данныхДо 3 Мбит/сДо 500 кбит/сДо 250 кбит/сДо 300 Мбит/с
Время задержкиНесколько миллисекунд> 200 мм, зависит от полосы частот, беспроводной скорости передачи и сетевой структуры> 3 сНесколько миллисекунд
Кратчайшее время обновления16 мс при PROFINET  4 мс при PROFINET
Совместимость с WLANОчень хорошаяОчень хорошаяХорошаяОчень хорошая при хорошем планировании
Стойкость к помехамОчень хорошаяОчень хорошаяОчень хорошаяХорошая
Типичное применениеPROFINET, PROFIBUS (последовательные данные)Данные ввода-вывода, последовательные данныеДанные HARTEthernet, PROFINET, EtherNet/IP
Функциональная безопасностьПодходит для приложений PROFIsafe и SafetyBridgeНетНетПодходит для приложений PROFIsafe и SafetyBridge

Стандартные технологии радиосвязи: WLAN 802.11 и Bluetooth

Решения и изделия Bluetooth и Wireless LAN производства Phoenix Contact соответствуют стандартам. Но промышленные технологии радиосвязи все же имеют существенные отличия от распространенных пользовательских или офисных приложений.

Важной характеристикой для промышленной связи является необходимость цикличной передачи относительно небольших пакетов данных с коротким временем обновления. При этом надежность связи играет решающую роль. Даже маленькие отклонения или временные прерывания связи могут привести к простою производства и, как следствие, высоким издержкам. Специальное "закаленное" промышленное микропрограммное обеспечение является решающим фактором постоянной надежной связи 24/7.

В отличие от хорошо защищенного кабельного соединения среда передачи при радиосвязи беззащитна против различных помех в промышленном окружении. Для предоставления достаточного качества передачи в сами технологии радиосвязи, а также в промышленные модули радиосвязи были встроены различные защитные механизмы.

К ним относятся процессы исправления ошибок и растягивания диапазона, передача данных с резервированием или антенные технологии MIMO (Multiple Input, Multiple Output). Высокую степень защиты от различных, частично сильных электромагнитных помех в промышленном окружении предоставляет сама высокая частота передачи данных: типичные промышленные помехи, например от частотного преобразователя, обычно возникают в более низком диапазоне частот (кГц, МГц). Поэтому они не влияют на радиосвязь, поскольку она осуществляется на частоте выше 2,4 ГГц.

Электромагнитные помехи, возникающие в высоких полосах частот, часто являются следствием других радиоприложений с той же частотой. Поэтому основным требованием для радиосвязи без помех является планирование частот, при котором для каждого приложения определяется собственный диапазон частоты. Считается, что помехи возникают только тогда, когда причина их возникновения появляется в то же время, в том же месте и на той же частоте.

Поскольку радиополе очень сложно ограничить в пространстве, то особенно при беспроводной передаче данных необходимо соблюдать меры безопасности. Они предотвращают манипулирование или несанкционированное считывание данных. Многие системы радиосвязи уже оснащены техническими мерами безопасности, соответствующими современному состоянию технологии безопасности в ИТ и позволяющими создавать безопасные беспроводные сети. При этом всегда должны быть активированы самые актуальные и надежные методы шифрования системы радиосвязи.

Но для безопасности сети важны не только технические меры безопасности. Более того, потребитель обязан проводить также организационные меры. В разделе Дополнительная информация вы найдете ссылки на соответствующие сайты VDI и федерального ведомства по безопасности информационных технологий (BSI). Здесь вы найдете подробную информацию об обеспечении безопасности (беспроводных) сетей. По желанию наши эксперты по беспроводной промышленной связи проведут подробную консультацию.

Поскольку беспроводная передача данных производится посредством высокочастотных электромагнитных полей, часто задается вопрос, представляют ли они риск для здоровья. В качестве основы для оценки берется удельный коэффициент поглощения (SAR), как это известно для мобильных телефонов. SAR описывает, сколько электромагнитной энергии поглощается в тканях тела человека в конкретной ситуации.

При соблюдении рекомендованных предельных значений в настоящее время не подтверждены никакие вредные для здоровья человека влияния на ткани. Значения SAR для воздействий радиоволн от устройств Bluetooth или WLAN находятся, как правило, существенно ниже рекомендованной излучаемой мощности, особенно при эксплуатации не на теле человека. Ссылки на дополнительную информацию по данной теме вы найдете в рубрике Ссылки.

Системы радиосвязи часто используются для коммуникации с мобильными или подвижными системами. Подвижность часто сочетается с опасностью для персонала и изделий. В данных случаях просто необходима функционально надежная радиосвязь. Самым простым решением является использование протоколов безопасности на базе Ethernet, таких как PROFIsafe или технологии SafetyBridge, которые надежно передаются посредством Bluetooth или WLAN. Причина: Механизмы обеспечения безопасности связи оконечных устройств посредством PROFIsafe и SafetyBridge реализованы независимо от канала передачи, называемого Black Channel.

В так называемом Black Channel можно использовать стандартные сетевые компоненты, а также модули Wireless-LAN или Bluetooth, поскольку их не следует утверждать в соответствии со стандартами безопасности серии МЭК 61508. Протокол Safety распознает ошибки или просрочки времени при коммуникации и автоматически переводит приложение в безопасный режим. Прочное и надежное решение для обеспечения радиопередачи обязательно для того, чтобы производительность машины или установки не страдала из-за частых неисправностей связи.

Сетевые компоненты в Black Channel не должны быть утверждены в соответствии с МЭК 61508

Сетевые компоненты в Black Channel не должны быть утверждены в соответствии с МЭК 61508

PHOENIX CONTACT - Россия
OOO "Феникс Контакт РУС"

119619, Москва,
Новомещерский проезд, д. 9, стр. 1
+7 (495) 933-8548