Sieci bezprzewodowe dla przemysłu

Inną propozycją są rozwiązania specyficzne dla określonych producentów, pracujące w pasmie ISM (Industrial, Scientific, Medical), pracujące przy wykorzystaniu schematów modulacji OOK (On-Off Keying), ASK (Amplitude Shift Keying) oraz FSK (Frequency Shift Keying). Nadajniki pracują w zakresie częstotliwości od 310 MHz do 950 MHz i zapewniają transmisję dwukierunkową. Wykorzystywane częstotliwości to głównie 315, 433 i 915 MHz. Zasięg takich urządzeń jest ograniczony do 50 m. Główną wadą takich rozwiązań jest brak standaryzacji, z czym wiążą się własne protokoły do adresacji, transmisji danych, czy korekcji błędów.

W przypadku innych technologii bliskiego zasięgu, jak podczerwień (IR), UWB, czy rozwiązań magnetycznych powstaje jeden poważny problem - znaczne ograniczenie zasięgu działania. Wyjątkiem na tym polu są znaczniki RFID z powodzeniem stosowane w przemysłowych rozwiązaniach.

Wskazania do wdrożeń

Sieci bezprzewodowe dla przemysłu

Topologie sieci ZigBee

Koszt i szybkość zwrotu inwestycji to podstawowe czynniki decyzyjne w przypadku adaptacji sieci bezprzewodowej w przemyśle. Należy jednak brać pod uwagę także inne czynniki - zaszumienie/interferencje, zasięg, konsumpcja mocy i bezpieczeństwo. Zasięg sieci to kluczowy czynnik wdrożenia. Najbardziej dostępne bezprzewodowe technologie przemysłowe zostały stworzone dla krótkiego zasięgu, zazwyczaj mniejszego niż kilkadziesiąt metrów.

Zasięg można zwiększyć przez wykorzystanie większej mocy transmisji, bardziej czułych odbiorników, czy kierunkowo wzmacniających anten. Konsumpcja energii to bardzo ważny czynnik w wielu aplikacjach. Statyczne węzły bezprzewodowe w fabrykach mogą używać istniejących zasilaczy prądu zmiennego, ale bezprzewodowe sensory wykorzystują zasilanie bateryjne. Zaawansowane technologie bateryjne oraz dostępność bezprzewodowych układów o niskim poborze mocy upowszechniają takie rozwiązania. Ponad 90% aplikacji przemysłowych to proste sensory czytające dane lub kontrolujące mechanizmy włączenia/wyłączenia. Takie dane stanowią mały pożytek dla atakującego. Dla niewielu aplikacji, które muszą być bezpieczne (np. w medycynie), istnieje wiele metod szyfrowania. W przypadku Wi-Fi powinno częściowo rozwiązywać problem włączenie WPA. ZigBee implementuje listę kontroli dostępu lub 128-bitowy AES. Sugeruje się także wykorzystanie techniki ECC (Elliptic Curve Cryptology).

Ważnym elementem sieci przemysłowej jest zarządzanie systemem bezprzewodowym - począwszy od infrastruktury po wiele mobilnych urządzeń i aplikacji, które mogły zostać wdrożone w przemyśle. Należą do nich z pewnością rozwiązania Wi-Fi, sensory, znaczniki RFID, mobilne komputery i systemy lokalizujące. Przy scentralizowanej kontroli nie ma potrzeby fizycznego sprawdzania sprzętu.

W bezprzewodowych sieciach przemysłowych, aplikacje i środowisko jednoznacznie określają dominujący typ sieci. Kluczem są częstotliwość, protokół i konsumpcja energii. Protokoły, takie jak 802.11 i ZigBee, mogą koegzystować - każdy adresowany do specyficznych wymagań przemysłu.


TOP 200