Sieci bezprzewodowe oczami użytkownika końcowego

Czego oczekują użytkownicy od sieci bezprzewodowych i standardu je definiującego? Szef zespołu oprzyrządowania w ExxonMobil dzieli się swoimi uwagami na temat standardu ISA 100.11a.
Osoby zaiteresowane rozwojem standardu ISA100 znają zapewne nazwisko Patricka Schweitzera. Jest on współprzewodniczącym ISA100 oraz członkiem rady ISA100 Wireless Compliance Institute. Na co dzień pracuje jako szef zespołu oprzyrządowania w ExxonMobil. Tę krótką rozmowę przeprowadziliśmy w lutym podczas spotkania ARC Advisory Group.
CE: – ISA100.11a jest już ukończona. Czy jest pan zadowolony z rezultatu? Jaki będzie następny krok?
Patrick Schweitzer: – W ten sposób, w jaki wiedzieliśmy, że mogłaby działać, 11a już działa. Teraz problem polega na zrobieniu kolejnego kroku i zaproponowaniu innych funkcjonalności, które mogłaby określać. Dobrze jest mieć sieć. Miło jest przy tym powiedzieć: „dobrze jest oszczędzić pieniądze na okablowaniu”. To tworzy infrastrukturę. Kolejny etap jest już innowacyjny. Standard bazowy pozwala stworzyć aplikację, a to z kolei pozwala zacząć myśleć o rozbudowie systemu, kolejnych działaniach, które moglibyśmy zrealizować. Tego jednak nawet nie dotknęliśmy. Jasne, że mogę bezprzewodowo otrzymywać informacje z czujnika ciśnienia z miejsc dotychczas niedostępnych. To zrobiliśmy. Ale co dalej? Co możemy zrobić poza tym? Czy można np. utworzyć nowe źródła zasilania? Czy można  posunąć się dalej, szukać czegoś innego?
– Czy jeden standard urządzeń lub sieci bezprzewodowych będzie w stanie rozwiązać wszystkie problemy?
– Na poziomie poszczególnych urządzeń wymagana jest pojedyncza sieć logiczna, a nie wiele sieci. Te są zbyt trudne w zarządzaniu i zbyt drogie w budowie i uruchamianiu. Użytkownicy to wiedzą. Przeszliśmy już przez to przy sieciach polowych w rozwiązaniach przewodowych. Myślę, że moglibyśmy doliczyć do 18 różnych rozwiązań sieci przewodowych. To jest bardzo kosztowne.
Chcielibyśmy, aby sieć zapewniała komunikację. Ale chcielibyśmy również czegoś nowego, innowacyjnego. Trudno mi powiedzieć, co to będzie, ponieważ sam tego nie wiem. Myślę, że opcjonalna funkcjonalność aplikacji, którą wpisaliśmy do standardu, zawiedzie nas na następny poziom rozwoju. Wystartujemy z określonego, znanego punktu wyjściowego, ale dokąd dojdziemy? Istnieje coś innowacyjnego, co pozwoli mi na połączenie się z sieciami innych urządzeń? Weźmy np. ZigBee. Czy urządzenia te mogą być częścią procesu pracującego w oparciu o ISA100? Powiedzmy, że mam sieć 11a, a ZigBee ma nową aplikację, do której chcę się dostać. Czy istnieje sposób na podłączenie jej – z wykorzystaniem przewidzianych w standardzie opcjonalnej funkcjonalności – do mojej sieci bez jej modyfikacji? To jest zadanie, z którym będziemy się mierzyć. Pojedyncza sieć logiczna, ale z olbrzymią różnorodnością możliwych do wykorzystania aplikacji. Sądzę, że dążymy do tego rodzaju elastyczności.
Powiedzmy, że wymyślimy nowe, bardzo innowacyjne urządzenie, które jednak będzie wykorzystywało zupełnie inny protokół. Wiemy, że zarobimy miliardy, wykorzystując ten czujnik, ale teraz nie może zostać podłączony do czegokolwiek. Co w takim przypadku robimy? Tworzymy nową sieć? Musimy stworzyć funkcję w oryginalnym standardzie, która pozwoli pójść i powiedzieć producentowi: „rozumiem, że stworzyłeś to urządzenie, ale teraz potrzebujemy, abyś jeszcze tylko dołączył taką małą aplikację”. Wtedy będę mógł wykorzystać je w mojej sieci bez konieczności zmieniania czegokolwiek.
– Jak daleko wybiega Pan myślami w przyszłość?
– Pracuję w przemyśle naftowym, a tu myślimy o wszystkim długofalowo. Jeśli chciałbym dzisiaj stworzyć nową sieć, to szukam rozwiązań na tyle stabilnych, aby nie trzeba było ich modyfikować co najmniej przez pięć lat. Dziś brzmi to pięknie, ale jak będzie wyglądało za kolejne 10 czy 20 lat? Patrząc wstecz na techniki regulacji analogowej, kto by wówczas przypuszczał, że dzisiaj wszystkie zadania systemów sterowania przedsiębiorstwa będziemy mogli zintegrować w jednym systemie? Standard 4–20 mA, który został wówczas wprowadzony, przetrwał jednak ponad 30 lat. Standard systemów bezprzewodowych powinien służyć równie długo.
– W jaki sposób staraliście się sprostać często zupełnie rozbieżnym wymaganiom użytko-wników?
– Myślę, że jednym z głównych nieporozumień była idea pracy w sieci kratowej (ang. mesh net-work). Przez pewien czas każdy mówił, że wszystkie urządzenia w sieci powinny być podłączone w ten sposób. Ale jeśli porozmawiało się z kilkoma użytkownikami i obejrzało kilka prezentacji, okazało się, że tego typu sieci mają pewne ograniczenia, i nie jest to odpowiedź na wszelkie problemy. Gdy więc komitet zapytał użytkowników: „czego chcecie?”, padła odpowiedź:„chcemy móc sterować naszymi procesami”. Nadejdą czasy, gdy sieci typu mesh dadzą nam to, czego oczekujemy, i będą przy tym bardzo odporne, ale równocześnie prawdopodobnie będziemy potrzebować tworzyć połączenia punkt do punktu, czy też separować wybrane części naszych sieci. Tego typu elastyczność pozwoli inżynierom na realizację unikatowych, wymaganych w naszych fabrykach rozwiązań.
– Tak więc, pracując dla ExxonMobil, oczekiwałby Pan maksymalnie możliwej elastyczności, ale wszystko w ramach standardu?
– Chcemy, aby standard ISA100 był tak otwarty, jak to tylko możliwe. To było przyczyną tak silnego naszego zaangażowania. Kiedy rozpoczynaliśmy prace nad standardem, WirelessHART jeszcze nie istniał. Dążyliśmy do konsensusu i rezultatem tego był ISA100.
– A co Pan sądzi o WirelessHART? Gdzie jest jego miejsce?
– Zespół WirelessHART pracuje, nie ma co do tego żadnych wątpliwości. Chcielibyśmy zasiąść z nimi do stołu. Pracowaliśmy nad ISA100 i wiemy, że nie odbiegamy za bardzo. Teraz jednak doszliśmy do punktu, w którym mamy dwa rywalizujące standardy – lub co najmniej dwa, bo słyszałem też o innych – wykorzystywane w tych samych obszarach aplikacji przemysłowych. Co więc robimy? ExxonMobil wspiera ISA100, choć tak naprawdę chcielibyśmy jednego standardu. Dążymy do zgodności, co moim zdaniem byłoby z korzyścią zarówno dla użytkowników, jak i dostawców. Słyszymy, że inni użytkownicy są tego samego zdania. Praca z dwomastandardami jest bardzo kłopotliwa. Użytkownicy nie wiedzą, który jest tym właściwym. A jeśli producenci będą musieli wspierać oba standardy, do czego nas to doprowadzi? Ostatecznie koszty tych operacji odbijają się na cenie produktów, a część spodziewanych zysków przeleci nam między palcami.
– Można temu zapobiec?
– Ostatecznym celem standardu jest zbudowanie bazy, która pozwoli spełnić oczekiwania wszystkich zainteresowanych. Sądzę, że rozwiązanie gdzieś istnieje. Użytkownicy muszą tylko uświadomić sprzedawcom, że jeśli usiądą nad nim do stołu, to zyskają na tym wszyscy. Nie wiem, jak to zrobimy. Staram się o tym przekonać większość i nie zamierzam się poddać. Rozwiązanie musi istnieć, a ja po prostu muszę je odnaleźć.
Artykuł pod redakcją Pawła Dworaka.