|
Phoenix Contact pro bezdrátové přenosy dat
Firma Phoenix Contact nabízí pro bezdrátové přenosy několik řešení, která lze rozdělit do čtyř skupin. Historicky nejstarší a asi nejznámější způsob využívá modemy pro GSM/GPRS (obr. 1). V poslední době nabývá na významu přenos dat v nelicencovaném pásmu 2,4 GHz s použitím technik Bluetooth, Wi-Fi nebo Trusted Wireless. Každá z uvedených metod má své přednosti a určité oblasti vhodného použití. Jejich základní vlastnosti jsou pro orientaci uvedeny v tab. 1.
Tab. 1. Porovnání vybraných metod bezdrátového přenosu dat
|
Parametr |
Wi-Fi (WLAN) |
Bluetooth |
Trusted Wireless |
|
rychlost/množství dat |
++ |
0 |
– |
|
robustnost |
0 |
++ |
++ |
|
cena |
– |
+ |
– |
|
počet nezávislých sítí |
– |
++ |
++ |
|
roaming/počet účastníků |
++ |
– |
++ |
|
dosah |
+ |
+ |
++ |
|
doba odezvy |
– |
++ |
0 |
|
podpora Ethernetu |
++ |
++ |
0 |
Bluetooth
Technika Bluetooth, standard IEEE
802.15.1, je řešením pro tzv. osobní sítě (Personal Area Network – PAN). Používá se především ke komunikaci mezi mobilními zařízeními na krátké vzdálenosti. Jedna řídicí jednotka (master) sítě může komunikovat až se šesti podřízenými moduly. Díky použitému způsobu přenosu metodou rozprostřeného spektra s přeskakováním mezi kmitočty (Frequency Hopping Spread Spectrum – FHSS) je dosaženo velmi robustní cesty pro přenos dat. Celkový počet vytvořených malých komunikačních „ostrovů“ může být poměrně velký bez negativních dopadů na oko ní spoje. Mezi další zajímavé vlastnosti patří také schopnost koexistence s již vytvořenými sítěmi Wi-Fi. Moduly typu Bluetooth lze tedy použít k budování spojů i v oblastech výskytu silného rádiového rušení, kde použití další sítě Wi-Fi nepřipadá v úvahu.
Představitelem produktů využívajících metodu Bluetooth z produkce firmy Phoenix Contact je sestava s modulem Factory Line Bluetooth Modbus IO Access Point s obousměrným přenosem signálů, k níž lze připojit až šestnáct digitálních signálů (vstupů a výstupů) a dva analogové signály (obr. 2). Antény mohou být všesměrové nebo směrové, kvalitu signálu lze sledovat na integrovaném panelu.
Wi-Fi
Název Wi-Fi označuje lokální bezdrátovou síť (Wireless Local Area Network – WLAN) odpovídající standardu IEEE 802.11. V porovnání s metodou Bluetooth je výhodou sítí typu Wi-Fi velká přenosová rychlost, která je ale vykoupena nepříjemnou daní: nemá-li docházet ke vzájemnému ovlivňování, mohou v jednom prostoru pracovat maximálně tři nezávislé sítě tohoto typu. Je pravděpodobné, že právě tato skutečnost brání průmyslovému použití této sítě v hustě obydlených oblastech nebo v místech s velkou pravděpodobností výskytu komunitních sítí Wi-Fi (např. domácnosti, průmyslové parky, kanceláře).
Obr. 1. Průmyslový modem GPRS řady PSI k montáži na lištu DIN
Obr. 2. Bezdrátové moduly I/O připojené přes modul Factory Line Bluetooth Modbus IO Access Point
Předností techniky Wi-Fi je již zmíněná velká přenosová rychlost, a tím i schopnost přenášet velké objemy dat, zejména pro jejich vizualizaci či zálohování. Další poměrně zajímavou oblastí použití je realizace ethernetové sítě v místech, kde z technických anebo ekonomických důvodu není reálné položit ethernetový kabel (přechod dálnice, řeky, kolejiště, rozsáhlé betonové plochy jako nádvoří apod.).
Přístupový bod bezdrátové místní sítě v podobě modulu FL WLAN 24 EC 802-11 řady Factory Line WLAN je na obr. 3.
Trusted Wireless
Z tab. 1 je patrné, že lze techniku Trusted Wireless považovat za pravý opak metody Wi-Fi. Přenosové rychlosti jsou malé a dosah naopak mnohem větší. Odolnost proti rušení provozem současně provozovaných sítí je velká a skýtá dostatečné možnosti koexistence s již existujícími sítěmi. Toto řešení až do nedávné doby používala firma Phoenix Contact jako náhradu kabeláže na vzdálenosti až 3 km, v závislosti na provozních podmínkách. Zvětšit dosah spoje anebo překlenout úseky trasy s nadměrným útlumem lze při použití opakovačů.
Obr. 3. Modul FL WLAN 24 EC 802-11 řady Factory Line WLAN podle IEEE 802.11
V oboru Trusted Wireless má firma Phoenix Contact v nabídce moduly tzv. základní a komfortní. Moduly základní řady umožňují realizovat jednosměrný přenos dat bez možnosti rozšíření počtu a typu vstupů nad základní dva digitální vstupy a jeden analogový vstup 4 až 20 mA. S moduly komfortní řady lze realizovat obousměrný přenos dat s možností rozšíření kapacity až na 66 digitálních, popř. 33 analogových signálů. Uvedené moduly pro přenos dat posléze komunikují v režimu z bodu do bodu (point-to-point), z jednoho do několika bodů (point-to-multipoint) při jednosměrné komunikaci nebo mezi dvěma body při obousměrné komunikaci.
Novinky pro Trusted Wireless
První letošní novinkou od firmy Phoenix Contact v oblasti bezdrátového přenosu dat metodou Trusted Wireless je unikátní systém RAD, podporující sběr dat prostřednictvím standardu RS-232/422/485 a také protokolu Modbus RTU, považovaného v oboru komunikace na dálku za standard.
Obr. 4. Novinky v oblasti Trusted Wireless: řídicí jednotka RAD-Line-Serial (vlevo) a bezdrátový vstupní modul typu IP65 RAD-Line IO Europipe pro venkovní použití (vpravo)
K unikátním rysům nového systému patří mj. zejména počet účastníků a velmi volná topologie sítě. Řídicí jednotka systému (na obr. 4 vlevo) může komunikovat až s 254 účastníky v jedné síti s topologií se stromovou, hvězdicovou i jakoukoliv jinou, popř. i smíšenou strukturou. Každý z modulů je nejen podřízeným účastníkem, ale zároveň může pracovat i jako opakovač pro další moduly. Samozřejmá je rovněž podpora roamingu, takže při výpadku jednoho účastníka ze sítě se velice rychle a hlavně automaticky nalezne nová přenosová trasa. Tím se spolu s robustností dosahuje také redundance. V tomto stručném přehledu je třeba zmínit také program Rad-Link, umožňující síť snadno sledovat i diagnostikovat.
Druhou novinkou roku 2007 v oblasti Trusted Wireless je jednotka pro bezdrátový přenos jednoho analogového a dvou binárních signálů s názvem Europipe, významná především stupněm krytí IP65 v kombinaci s certifikátem ATEX pro použití v prostředí s nebezpečím výbuchy, zóna 2 (na obr. 4 vpravo). Lze ji napájet v širokém rozsahu stejnosměrného nebo střídavého napětí. Při stejnosměrném napájení lze využít výhody klidového režimu (sleep mode), který uživatel ocení zejména při napájení ze solárního panelu nebo z baterie. Režimy on/off/sleep se uplatní především tam, kde se data přenášejí periodicky s velkými časovými odstupy.
Shrnutí
Firma Phoenix Contact nabízí početný sortiment přístrojů pokrývající rozsáhlou škálu požadavků na bezdrátový přenos dat v průmyslu. Zařízení podle standardu Bluetooth je vhodné především tam, kde se vystačí s menší přenosovou rychlostí. Metoda Wi-Fi se uplatňuje především při rychlých přenosech a velkých množstvích přenášených dat. Technika Trusted Wireless byla až donedávna vyžívána především k jednoduchým jedno- i obousměrným přenosům několika málo signálů. Uvedené novinky rozšiřují použitelnost této metody do oblastí vyžadujících robustní přenos dat ve složitých provozních podmínkách, a to při zachování všech jejích pozitivních vlastností.
Pro firmu Phoenix Contact je charakteristické, že již při návrhu hardwaru i případného softwaru klade důraz na jednoduchý a srozumitelný způsob nastavování potřebných parametrů. Velká část jejích produktů je také realizována při použití principu plug & play. I v oblasti bezdrátového přenosu tedy platí základní motto společnosti: Phoenix Contact – Inspiring innovations. Inspirující inovace.
Václav Chytil, manažer produktu,
Phoenix Contact, s. r. o.
Phoenix Contact, s. r. o.
Technická 15
616 00 Brno
tel.: 542 213 401
fax: 542 213 701
http://www.phoenixcontact.cz
|