Przemysłowa komunikacja bezprzewodowa

Wprowadzanie komunikacji bezprzewodowej do przemysłu nie musi być tak problematyczne, jak opisują to prawa Murphy?ego (jeśli tylko coś może pójść źle, to na pewno tak się stanie), pod warunkiem że znasz te prawa. Czy wiesz, jakie są główne przyczyny kłopotów z sieciami bezprzewodowymi? Znajdziesz je poniżej.
1 Nie przeskoczysz praw fizyki. Trzymaj się możliwie najniższych częstotliwości.
Lepiej słuchać Murphy?ego, niż próbować przeskoczyć prawa fizyki. Przemysłowe aplikacje pracują zwykle w niewymagających licencji pasmach częstotliwości, które mogą różnić się zależnie od kraju. Najbardziej popularne częstotliwości to:

  • 2,4 GHz ? prawie cały świat,
  • 915 MHz ? Ameryka Północna, Ameryka Południowa i inne kraje poza tymi obszarami,
  • 868 MHz ? Europa.

2 Protokoły i oprogramowanie mogą być całkowicie nieprzyjazne bezprzewodowym rozwiązaniom. Upewnij się, że twoja aplikacja nie zacznie się zacinać.
Ilość błędów na poziomie bitowym, które są efektem transmisji bezprzewodowej, jest większa niż w tradycyjnych rozwiązaniach z kablami. Większość urządzeń bezprzewodowych sama dba o poprawność danych, ale wymaga to czasu i może powodować opóźnienia.
3 Moc nadawcza nie wystarcza do komunikacji dalekosiężnej. Musisz znać czułość odbiornika.
Im większa czułość odbiornika, tym niższa siła sygnału wystarcza do prawidłowego odbioru informacji.
4 Niespodziewany szum radiowy generowany przez inne urządzenia w zakładzie może całkowicie uniemożliwiać komunikację bezprzewodową. Zmierz zakłócenia na samym początku.
5 Środowisko naturalne może w niespodziewany sposób osłabiać siłę sygnału. Zawsze pozostawiaj sobie margines zasięgu.
Oddalanie się od nowo uruchomionej instalacji bez świadomości, że sygnał może słabnąć, jest jedną z głównych przyczyn problemów z komunikacją bezprzewodową.
Założenie, że spodziewana siła sygnału zmierzonego przy dobrych warunkach pogodowych będzie czasem niższa o ponad 10 dB, pozwoli sieci na działanie efektywnie w czasie różnej pogody, nasłonecznienia i zmiennych interferencji radiowych.
6 Tylko niepoprawny optymista będzie próbował osiągnąć deklarowany przez producenta maksymalny zasięg. Pamiętaj o realnym świecie: unikaj przeszkód i zapewnij pole widzenia nadajnika i odbiornika.
Sygnał osłabia się z kwadratem odległości. Zwiększenie odległości o dwa razy wymaga cztery razy większej mocy.
7 To nie wszystko na temat technologii bezprzewodowych ? zastosujesz złą antenę lub kabel i masz problemy.
Anteny zwiększają efektywną moc, bo wypromieniowują energię w określonym kierunku. Wykorzystując antenę kierunkową, nie tylko kierujesz fale radiowe w żądany obszar, ale redukujesz ilość energii promieniowanej w pozostałe obszary, w których zakłócenia radiowe mogą być niepożądane.
Do podłączenia anten stosuj wysokiej jakości kable oraz złącza kablowe przystosowane do pracy z częstotliwościami radiowymi. Dbaj o poprawną instalację i nie zapominaj, że oprócz tłumienia sygnału w kablu istnieje jeszcze strata na złączach wynosząca około 0,2 dB/złącze.

Artykuł pod redakcją mgr. inż. Łukasza Urbańskiego, doktoranta w Katedrze Automatyki Przemysłowej i Robotyki Wydziału Elektrycznego Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie.
CE