無線技術

無線技術

始終是理想的解決方案

不同的連接技術,可滿足特別的工業要求。

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類別

  • Trusted Wireless 2.0

    Trusted Wireless 2.0 用於實現長距離範圍內資料與訊號的可靠傳輸。

  • WirelessHART

    利用配有全網狀路由的 WirelessHART 這一解決方案,只需少量能量輸入即可使過程工業中 HART 現場設備的無線網路構建具有較高可靠性。

  • 無線 LAN

    無線 LAN 是一種通用高性能無線網路解決方案,例如可用於行動式自動化應用。

  • 藍牙

    藍牙是一種快速簡單的資料傳輸方法,用於在特別嚴酷的條件和環境下,將控制資料傳送到行動自動化設備或難於接觸的自動化設備。

無線技術在工業中有多種用途,小到傳輸簡單感測器的值,大到數百台設備構成的強大網路。這意味著對無線技術的要求會有很大差異。

一種無線技術不可能完全滿足各類要求。菲尼克斯電氣為四種不同的無需許可的免費無線技術提供產品和服務,這四種無線技術幾乎可涵蓋所有工業應用領域。

無線技術一覽

  • 藍牙,適用於在機械製造和系統製造中,快速高效地傳輸 I/O、串列和乙太網資料。
  • Trusted Wireless 2.0,作為專業化無線解決方案,可方便地長距離傳輸 I/O 和串列資料。
  • WirelessHART,針對過程技術中 HART 訊號傳輸的標準化解決方案。
  • 無線 LAN 是一種通用高性能無線網路解決方案,也是行動自動化應用的理想選擇。
藍牙Trusted Wireless 2.0WirelessHARTWireless LAN
無線標準IEEE 802.15.1菲尼克斯電氣內部開發IEEE 802.15.4IEEE 802.11
頻帶2.4 GHz868 MHz、900 MHz、2.4 GHz2.4 GHz2.4 GHz、5 GHz
瞄準線的工作範圍< 250 m32 km (900 MHz)
   20 km (868 MHz)
   5 km (2.4 GHz)
< 250 m< 1 km
工業廠房內的工作範圍< 100 m< 250 m< 100 m< 100 m
拓撲結構點對點、星形點對點、星形、網狀全網狀點對點、星形、網狀
網路結構靜態靜態靜態行動
資料速率最高 3 Mbps最高 500 kbps最高 250 kbps最高 300 Mbps
延遲幾 ms> 200 ms,由頻帶、OTA 資料速率和網路結構決定> 3 s幾 ms
最短更新時間16 ms,利用 PROFINET  4 ms,利用 PROFINET
與 WLAN 共存非常好非常好良好規劃的情況下非常好
抗故障牢固性非常好非常好非常好
典型應用PROFINET、PROFIBUS(串列資料)I/O 資料、串列資料HART 資料乙太網、PROFINET、EtherNet/IP™
功能安全適於 PROFIsafe 及 SafetyBridge 應用適於 PROFIsafe 及 SafetyBridge 應用

標準無線技術:WLAN 802.11 和藍牙

菲尼克斯電氣的藍牙和無線 LAN 解決方案和產品均符合標準。但是,工業無線技術與用於消費者和辦公應用的標準產品還是有很大區別。

事實上,工業通訊的獨特性在於資料包相對較小,需要週期性傳輸,更新時間短。這種情況下,通訊可靠性最為重要。即使最微小的通訊丟失或中斷也可能導致生產停滯,從而產生間接成本 。牢固的專用工業硬體是保證無線通訊 24/7 永久性可靠的關鍵。

與保護良好的電纜連接相反,無線工業通訊的傳輸介質並沒有提供針對干擾的保護。為了保證足夠好的傳輸品質,我們在無線技術自身和工業無線模組中採用了多種機制。

這包括糾錯和擴展頻譜系統,冗餘資料傳輸或 MIMO(多輸入、多輸出)天線技術。高傳輸頻率自身即具有針對多種電磁干擾,包括工業環境中某些時候極強的電磁干擾的防護能力:典型工業干擾,比如來自變頻器的干擾,通常出現在較低的頻率範圍中(kHz、MHz)。無線通訊不會受到這種干擾,因為其通訊頻率在 2.4 GHz 以上。

高頻帶中出現的電磁干擾通常由同頻率的其他無線應用引起。因此,無線操作不中斷的基礎先決條件是在頻率規劃中,為各應用分配獨立的頻率範圍。通常而言,僅在干擾的原因出現時,干擾才會同時在同一位置和同一範圍出現。

由於物理限制無線範圍非常困難,無線通訊中務必配備安全措施。這些措施可以防止資料被篡改或讀取。大多數無線系統已包含技術安全措施,能夠滿足當前 IT 安全技術的標準,保證構建安全的無線網路。無線系統中,必須始終使用最新、最安全的加密流程。

但是,僅有技術措施還不足以保證網路安全。操作人員必須同時執行組織措施。查找更多資訊,您可以找到 VDI 和聯邦資訊安全局 (BSI) 對應頁面的連結。這些頁面中詳述了如何保護(無線)網路。如您提出要求,您也可以獲得我們的工業無線專家的綜合性建議。

由於無線資料傳輸涉及高頻率電磁場,對於其是否存在影響健康的風險仍存在疑問。比吸收率 (SAR),用作評估這一問題的基礎,也用於量測手機吸收的能力。SAR 描述人體在特定情況下吸收的輻射功率。

根據現有知識,只要觀測到的值不高於推薦最大值即對人體無害。藍牙或 WLAN 設備的電磁波的 SAR 值通常遠在推薦輻射功率之下,特別是在遠離身體的地方運行的時候。有關本主題的更多資訊的連結如下:連結

無線系統通常與行動系統或移動中的系統通訊。移動經常涉及與人或財產相關的風險。這種情況下,沿無線路徑進行的、功能上安全的通訊至關重要。最簡單的解決方案是使用基於乙太網的安全協定如 PROFIsafe 或 SafetyBridge 技術,此類技術可通過藍牙或 WLAN 無線路徑安全傳輸。理由:為實現安全的端對端通訊,PROFIsafe 和 SafetyBridge 採取的安全措施通過獨立的傳輸通道(通常稱為黑通道)執行。

標準網路元件和無線 LAN 或藍牙模組可在所謂黑通道內使用,原因是這些元件和模組無需根據 IEC 61508 系列安全標準進行驗證。安全協定會發現通訊中的錯誤或超時,並自動將應用切換到安全狀態。為了確保機械或系統的生產效率不受頻繁的通訊中斷的不利影響,穩定可靠的無線通訊解決方案非常關鍵。

用於黑通道的網路元件無需根據 IEC 61508 驗證。

用於黑通道的網路元件無需根據 IEC 61508 驗證。

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