rede sem fio industrial não é confiável? não se atreve a usá-lo? Isso é porque o trabalho de design e implementação não foi feito bem!

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ambientes industriais têm muitos atributos comuns: eles são sujos, não izados e causam muitos obstáculos ou interferências na propagação da freqüência de rádio. no longo prazo, será difícil para o consumidor Dispositivos sem fio trabalhar normalmente neste ambiente severo. O o equipamento deve ser adaptado ao ambiente operacional instalações não seguem regras de design padrão. investigações no local são úteis, mas a presença de ruído elétrico e equipamentos móveis, grandes estruturas metálicas e até a presença de fábricas no processo industrial podem ter um impacto significativo na propagação do sinal.

ponto de acesso sem fio industrial

comparado com instalações de escritório, instalações industriais requerem mais pontos de acesso sem fio devido ao grande número de interrupções de sinal. devido à topologia das instalações industriais, pode ser necessário o uso de antenas direcionais. Para exemplo, um armazém requer o uso de antenas direcionais para guiar a freqüência de rádio até corredores estreitos entre racks de metal. Estes prateleiras de metal podem ser preenchidas com metal ou algum material que absorva freqüência de rádio.

pode haver motores elétricos e objetos móveis em todo o chão de fábrica, como empilhadeiras e pontes rolantes. certa fabricação requer refrigerantes líquidos. Estes refrigerantes líquidos podem gerar vapor, spray ou respingo, que pode interromper a transmissão ou fazer com que dispositivos sem fio recebam gordura ou água. alguns processos requerem o uso de soldagem a arco elétrico, que irá gerar um poderoso amplo espectro sinal de ruído, que vai interferir com muitos sinais de radiofrequência .

O o primeiro parâmetro a considerar é o ambiente de trabalho. considerando a situação acima, o problema mais óbvio é o revestimento do dispositivo. escolher a caixa certa é o indicador técnico mais básico, que pode proteger o ponto de acesso de fatores ambientais.

armários industriais com NEMA definição ou sistema de classificação IP pode simplificar as especificações do projeto, mas o departamento de engenharia de equipamentos é obrigado a classificar a área específica onde o equipamento é instalado. não é o método correto para imaginar qual os gabinetes são adequados e causarão falhas prematuras e inesperadas do sistema. . todos os ambientes industriais são diferentes e precisam ser avaliados caso a caso.

outra opção é colocar o dispositivo wireless fora do ambiente hostil e instale um sistema de antena (DAS) para fornecer radiofrequência à área necessária; no entanto, este geralmente não é prático e aumenta muito o custo de instalação. é necessária uma compreensão completa da propagação do sinal através do sistema de antena distribuída e da operação por meio do cabo e do divisor de sinal direcional ou sistema de acoplador. O design de este sistema pode ser difícil.

uma antena única conduzida por um único ponto de acesso é outra opção, mas requer o uso de vários pontos de acesso em toda a instalação em cada processo controlado. Para pequenas oficinas, este pode ser uma opção, mas para grandes workshops, esta pode ser problemático. O a economia de um sistema de antena distribuída é que um transmissor pode acionar várias antenas, mas deve-se tomar cuidado para garantir que tenha energia suficiente. O principais fatores de atenuação são cabos (em termos de comprimento) e divisores direcionais, que exibem essencialmente atenuação direcional.

O antena é um fator chave no projeto de redes industriais sem fio. em um ambiente de escritório, uma antena dipolo simples (como a antena de um roteador doméstico sem fio) é suficiente para fornecer propagação para a área. tomando um ambiente de warehouse como exemplo, podemos ver que a seleção e o posicionamento de antenas adequadas são cruciais para a operação confiável da rede. além das considerações de largura de banda e capacidade, a propagação também é a principal consideração.

O armazém com grandes prateleiras de armazenamento, corredores longos e equipamentos móveis. O o estoque na prateleira absorverá e refletirá os sinais de radiofrequência, dependendo do material. Para Por exemplo, uma fábrica de engarrafamento pode armazenar paletes cheios com água engarrafada em prateleiras de metal. Este é o pior caso cenário, porque a água na garrafa enfraquece o sinal e a prateleira de metal reflete o sinal. dispositivos sem fio podem ser instalados em dispositivos móveis (como empilhadeiras ou selecionadores). além disso, a gaiola de metal do operador também pode causar problemas comuns de recepção. as gaiolas de metal atenuam severamente os sinais de rf recomenda-se usar uma antena fora da gaiola para melhor desempenho. os pontos de acesso industriais são caros, mas eles são projetados para estes aplicativos e podem fazer seus trabalho bem.

existem várias configurações de antenas direcionais. O os parâmetros mais importantes são largura e amplificação do feixe. O a largura do feixe é o ângulo de propagação da radiofrequência de a antena e é mostrado no gráfico polar. Para exemplo, Yagi's a largura do feixe é muito estreita, estreita na direção da transmissão e direcional na direção da transmissão. Este é medido em -3dB ponto no gráfico polar.

O a ampliação determina a distância que o sinal percorrerá em uma determinada freqüência. as antenas direcionais também podem evitar fontes de atenuação ou interferência focalizando a freqüência de rádio em uma área específica, e porque o desempenho da antena é recíproco, portanto, recebendo sinais a área em foco também obterá sinais recebidos regionais e também obterá sinais recebidos regionais e rejeita inerentemente a interferência eletromagnética circundante (EMI) fontes. ambos estes fatores podem ser usados ​​para determinar quais a antena é adequada para a aplicação.

os leitores de código de barras precisam de uma conexão estável e contínua para transmitir corretamente as informações de inventário de volta ao servidor da instalação. Para Para evitar problemas de largura de banda, a experiência geral é instalar antenas direcionais em ambas as extremidades do corredor para garantir uma cobertura adequada em todo o corredor e ajustar gradualmente o nível de potência para fornecer um cone de propagação bem definido sem interferência. No entanto, porque a configuração e o inventário de todas as instalações são diferentes, a solução não pode ser generalizado.

O influência do ruído elétrico no sinal

no ambiente de manufatura, o ruído elétrico e os equipamentos móveis são os principais fatores de interferência para a propagação do sinal. De de uma perspectiva social, o uso de tecnologia sem fio para monitorar e controlar equipamentos é muito inovador e perturbador. O toda a instalação pode ser autônoma como tecnologia de rede com fio. a tecnologia sem fio oferece maior flexibilidade para a colocação do equipamento e reduz os custos de implementação.

dependendo da freqüência usada, o ruído elétrico fará com que o sinal seja interrompido ou tenha mais ou menos efeitos. em frequências mais altas, a menos que o ruído é gerado por ruído de banda larga (como equipamento gerador), e o gerador de ruído gera interferência eletromagnética em um amplo espectro de frequência, o impacto de EMI é insignificante. na frequência de The impacto de EMI freqüentemente pode ser ignorado, a menos que o ruído é gerado por um gerador de ruído de banda larga (como como arcos, que geram EMI em um espectro de frequência muito amplo.

bandas de baixa frequência ( vhf e uhf ) são mais suscetíveis a ruídos e harmônicos gerados por motores, válvulas solenóides, etc. no caso de isolamento, a tecnologia será eficaz. Sem isolamento adequado, uma sala cheia de soldadores de arco ou inversores pode causar sérios danos às redes com fio e sem fio. outro equipamento (como reatores de linha) também pode se acoplar magneticamente ao cabo da antena e causar danos reais ao equipamento de transmissão. discutir com rede sem fio integradores como equipamento lida com ruído e métodos de supressão de ruído.

a colocação adequada do ponto de acesso ou antena, como acima de uma área de fabricação contendo equipamentos controlados ou monitorados, concentrará a radiofrequência nessa área. Este colocação pode evitar interferência de reflexão do sinal empilhadeiras ou outro equipamento. De claro, é uma boa escolha colocar o ponto de acesso localmente no dispositivo para evitar custos de fiação.

Para processos críticos, gaiolas de faraday podem ser colocadas em torno da área de processamento (ou EMI fonte) e ao redor do ponto de acesso sem fio. Eletromagneticamente isolar a área de as instalações ao redor para que a conexão sem fio seja estável e contínua. No entanto, este é caro e só é usado em processos críticos e onde a fiação de rede convencional não é viável.

instalando um sistema de antena distribuída (DAS) fora do ambiente hostil, fornecer radiofrequência para a área necessária é outra solução, mas seu alto custo pode ser um obstáculo. imagem fonte: daniel E. Capano

questões de segurança de redes sem fio

antes da implementação do Wireless industrial, as regras para investigar instalações industriais e investigações de projetos de escritórios eram diferentes. na pesquisa de escritório, o objetivo é fornecer capacidade de cobertura e ao mesmo tempo determinar a área e a fonte de atenuação. Para por exemplo, poços de elevador de concreto e fornos de microondas também são os principais fatores para pesquisas de acompanhamento. O o foco da investigação do campo industrial é a cobertura e a capacidade, mas também é necessário determinar as fontes potenciais de EMI que pode causar interferência de sinal, interferência periódica e reflexão dispositivos móveis e específicos do processo materiais, líquidos e equipamentos de processamento. deslocamento para projetar a periferia.

atenção deve ser pago para separar redes industriais sem fio redes corporativas. Cyber ​​ segurança e adequada cyber higiene são componentes importantes do design geral do sistema. O firewall é usado para fornecer direitos de acesso controlado, permitindo que pessoal autorizado atualize equipamentos ou carregue novos programas o equipamento atualizado ou carregue novos programas em o equipamento atualizado, ou instalar novas máquinas-ferramentas ou scanners.

Quer um sistema de detecção de intrusão é integrado ou sobreposto, é um bom investimento para automação ou instalações de rede. com base no treinamento, seleção de equipamento e camada de defesa, a instalação fornecerá proteção adequada ataques. No entanto, este não pode substituir o monitoramento e a vigilância.

à medida que a tecnologia sem fio se torna mais robusta e barata, seus aplicativos se tornarão mais populares. O eliminação da fiação fornece às empresas mais oportunidades: flexibilidade, eficiência e rentabilidade, todas pode ser alcançado através de redes sem fio . máquinas ou equipamentos de produção podem ser movidos sem preocupando-se com a fiação da rede, e podem ser agrupados de uma forma mais eficiente e com economia de espaço maneira.

com base em investigações corretas e decisões de projeto informadas, da perspectiva de confiabilidade e estabilidade, é muito importante que as empresas tenham profissionais sem fio treinados e certificados.

O a interrupção de importantes processos tecnológicos resultará em um grande número de despesas inesperadas e perdas de materiais. leve algum tempo para entender completamente as peculiaridades dos diferentes ambientes industriais, de modo que a combinação correta de dispositivos sem fio com o ambiente seja o segredo de uma implementação

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