Med Ethernet inom automation har även Wireless LAN blivit etablerat i många tillämpningar, särskilt i rörliga och mobila tillämpningar. Antalet WLAN-nät och WLAN-enheter i anläggningarna har därför ökat kraftigt under de senaste åren. Högpresterande, effektiva och robusta Wireless LAN behövs för att klara av denna tillväxt. Med Wi-Fi 6/6E finns nu en ny WLAN-teknik tillgänglig som erbjuder just dessa styrkor.
Wi-Fi 6, även känt som IEEE 802.11ax, är den nya standarden för trådlösa nätverk. De viktigaste funktionerna är
Wi-Fi 6 möjliggör därmed ett effektivt utnyttjande av frekvensspektrumet, förbättrar throughput för alla enheter i ett nätverk och säkerställer samtidigt flexibilitet och tillförlitlighet. Den nya standarden är utformad för att möta de växande kraven på trådlös uppkoppling i en alltmer digital värld.
Lanseringen av Wi-Fi 6 är en viktig milstolpe i utvecklingen av trådlösa nätverk och innebär ett antal förbättringar jämfört med föregångaren Wi-Fi 4:
| Wi-Fi 4 | Wi-Fi 6 | |
|---|---|---|
| IEEE-standard | IEEE 802.11n | IEEE 802.11ax |
| Säkerhetsstandard | WPA2 | WPA3 |
| Frekvensområde | 2,4 och 5 GHz | 2,4 GHz, 5 GHz och 6 GHz (beroende på landspecifika godkännanden) |
| MU MIMO | Endast i download | I download och upload |
| Maximal överföringshastighet | 300 MBit/s (2x2 Mimo, 40 MHz) | 2400 MBit/s (2x2 MIMO, 160 MHz) |
| Target Wake Time (TWT) | ||
| OFDMA | ||
| BSS Coloring |
Wi-Fi 6E överför alla funktioner i Wi-Fi 6 till 6 GHz-bandet. Genom att använda detta extra frekvensområde ger Wi-Fi 6E bredare kanaler och mindre störningar, vilket resulterar i högre överföringshastigheter och bättre prestanda. Eftersom Wi-Fi 1–6 inte stöds av 6 GHz, får Wi-Fi 6E-enheter ett exklusivt område med låg densitet där mindre störningar uppstår. Detta resulterar också i mycket låg latens: Data överförs snabbt och fördröjningen är därmed låg.
OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) gör att accesspunkten effektivt kan dela upp kanaler så att den kan kommunicera med flera enheter (klienter) samtidigt på en och samma kanal. Denna teknik gör det möjligt att betjäna fler användare på kortare tid. Detta förbättrar effektiviteten avsevärt och minskar fördröjningen i överbelastade nätverk. Förbättringen av den övergripande QoS möjliggör därmed ett effektivt utnyttjande av bandbredden i en miljö med hög WLAN-täthet.
Funktionen Spatial Reuse i Basic Service Set (BSS) gör att kanaler som ligger nära varandra kan utnyttjas mer effektivt och att störningar kan minskas. BSS är en teknik med vilken signaler från olika WLAN-enheter på samma kanal kan särskiljas från varandra genom att markera dem med färgkoder (eller siffror). Därmed kan flera enheter använda samma kanal utan att störa varandra.
MU-MIMO (Multi-User Multiple Input Multiple Output) är en teknik som gör det möjligt för en accesspunkt att betjäna flera enheter samtidigt istället för en efter en. Genom att dela upp alla tillgängliga Spatial Streams på flera enheter kan stora datapaket bearbetas mer effektivt. Detta förbättrar nätverkets prestanda avsevärt, särskilt i miljöer med hög densitet.
Säkerhetsstandarden WPA3 förbättrar säkerheten i trådlösa nätverk genom att lägga till ytterligare säkerhetsnivåer. För att garantera säker kommunikation i öppna nätverk stöds WPA3 i allt större utsträckning av Wi-Fi 6-kompatibla enheter.
TWT (Target Wake Time) gör att enheter kan ställa in specifika tider för kommunikation med accesspunkten. Detta innebär att en enhet förblir inaktiv tills det är dess tur att överföra data till accesspunkten. Denna funktion bidrar till att förlänga batteridrivna enheters funktionstid och spara ström.
Automatisk roaming för mobila enheter i WLAN-nätverk
En av de stora fördelarna med Wireless LAN är enheternas mobilitet i nätverket. Enheterna kan röra sig fritt i ett vidsträckt WLAN-nätverk och aktiverar automatiskt sin trådlösa anslutning till den accesspunkt som för tillfället har den bästa trådlösa signalen. Denna procedur kallas roaming.
Det trådlösa signalfältet i ett WLAN-nätverk kan förstoras efter eget gottfinnande genom att använda ytterligare accesspunkter. Hastigheten och tillförlitligheten med vilken enheterna – så kallade WLAN-klienter – kan byta trådlösa celler är av avgörande betydelse för automationstillämpningar. Snabb och tillförlitlig roaming är ett kvalitetsmärke för Phoenix Contacts industriella WLAN-produkter.
Autonoma fordon används allt oftare i Smart Factory för att optimera produktionsprocesserna. Wi-Fi 6 utgör en viktig infrastruktur för att garantera tillförlitlig kommunikation mellan AGV:erna och andra nätverksanslutna enheter. På så sätt kan de till exempel navigera mer effektivt genom produktionshallen.
Flexibilitet blir allt viktigare i Smart Factory. För att kunna organisera processer så effektivt som möjligt måste maskiner och produktionssystem vara flexibla när det gäller placering. Anslutningen av maskiner till produktionsnätverket möjliggör mobil drift, inställning och underhåll med hjälp av digitala terminaler och erbjuder därmed exakt den flexibilitet som krävs i Smart Factory. Wi-Fi 6 erbjuder genomgående höga och stabila datahastigheter samt ett nätverk som möjliggör snabb dataöverföring även med många enheter.
Dra nytta av alla möjligheter hos Industrial Ethernet genom att trådlöst integrera mobila och svårtillgängliga maskindelar i ditt nätverk: smidig och kostnadseffektiv konstruktion av trådlösa nätverk, slitagefri och robust kommunikation med rörliga maskindelar som fungerar i tuffa industrimiljöer, säker trådlös kommunikation via SafetyBridge eller PROFINET och PROFIsafe.
