Przejdź do głównej zawartości

Zintegrowany PRP poszerza przemysłowe zastosowania bezprzewodowe - część 2 z 2

Julia Santogatta

W pierwszej części tej serii wyjaśniliśmy, w jaki sposób ostatnie postępy w technologii i standardach zrewolucjonizowały niezawodność w przemysłowych zastosowaniach bezprzewodowych; nie są już piętą achillesową przekazu sygnału. W szczególności rewolucyjny jest protokół równoległej redundancji (PRP), zgodnie z normą IEC 62439, ponieważ znacznie poprawia on wydajność sieci bezprzewodowej w trzech ważnych obszarach:

1)       Drastycznie zmniejsza możliwość utraty danych, ponieważ jest to projekt zerowej awarii - renegocjacje i czasy odzyskiwania sygnału są nieistniejące
2)       Poprawia czas transmisji, zmniejszając opóźnienie
3)       Redukuje drgania podczas transmisji danych

Ulepszenia w tych obszarach są ogromne. W testach praktycznych odczuwalna utrata pakietów dla zastosowań z PRP została zredukowana do 0,00021 procent przy użyciu połączenia PRP. To jest 500-krotna redukcja utraty pakietów!


Jest to dość niewiarygodne - ale zgodne z poziomem poprawy, jaki można osiągnąć na poziomie podstawowym. (Zobacz artykuł techniczny "Doubling Multiplies the Benefit", aby uzyskać więcej szczegółów na temat pomiarów ulepszeń.)

Teraz wykorzystajmy zyski ze standaryzowanego PRP i spójrzmy na dwa dodatkowe rozwiązania, które sprawiają, że dzisiejsza sieć bezprzewodowa jest jeszcze bardziej praktyczna. Te opcje wdrożenia obejmują dywersyfikację częstotliwości i integrację PRP bezpośrednio z urządzeniami bezprzewodowymi.


Dywersyfikacja częstotliwości i zintegrowane PRP dodatkowo usprawniają przemysłową łączność bezprzewodową
Jak zapewne wiecie, w wielu krajach dostawcy usług bezprzewodowych mogą nadawać na kilku nielicencjonowanych częstotliwościach, które prawdopodobnie obejmują dwa popularne pasma - 2,4 GHz i 5 GHz. Każde pasmo ma swoje zalety, ale także słabości.

Dodając różnorodność częstotliwości do swojego projektu PRP - emitując jeden sygnał na częstotliwości 2,4 GHz i jeden na 5 GHz - niemalże gwarantujesz inny poziom pewności. Dzieje się tak, ponieważ to, co zwykle powoduje niezamierzone obniżenie sygnału na jednej częstotliwości, jest mało prawdopodobne, aby powodowało zakłócenia na drugiej. Wprowadzając tę ​​mieszankę, zwiększasz niezawodność transmisji danych w swoim projekcie.

Belden następnie zwiększa praktyczność i zwrot finansowy z przemysłowych zastosowań bezprzewodowych, integrując możliwości PRP bezpośrednio z punktami dostępu bezprzewodowego. Oznacza to, że w wielu projektach sieci nie ma już potrzeby oddzielnej "skrzynki red" (skrzynki redundancji) do zarządzania powielaniem i łączeniem pakietów.


Ponadto PRP nie dotyczy wyłącznie projektów sieci przewodowych lub bezprzewodowych. Fakt, że może on być używany do całkowicie bezprzewodowych i hybrydowych projektów przewodowych/bezprzewodowych również znacznie zwiększa zakres możliwych rozwiązań. W jaki sposób te rozwiązania mogą Ci pomóc?

Spójrzmy na kilka przykładów interesujących topologii sieci, których być może wcześniej nie brałeś pod uwagę. Mogą zapewnić wyższy poziom niezawodności, którego szukałeś.

Sieć bezprzewodowa jako sieć wysokiej dostępności
Czy masz jakieś zastosowania, które chciałbyś uaktualnić lub zaimplementować, ale ilość infrastruktury, którą musiałbyś zainstalować, jest przytłaczająca? Może kontrola dostępu/ochrona na granicach lub system nadzoru wideo?

Czy odrzuciłeś połączenie bezprzewodowe, ponieważ musisz upewnić się, że system działa cały czas? Jeśli tak, pomyśl jeszcze raz.

Niedawno nawiązaliśmy współpracę z lokalnym dostawcą rozwiązań, aby wdrożyć właśnie taki system dla rafinerii ropy naftowej na Bliskim Wschodzie. Szansa na zakłócenia, a także ogromna ilość topografii i odbicia sygnału, z którymi mieliśmy do czynienia, sprawiły, że było to tradycyjnie wymagające rozwiązanie bezprzewodowe.

Oprócz właściwości fizycznych, zastosowanie przesyła wideo, co wymaga dużej przepustowości oraz stabilnych i niezawodnych łączy bezprzewodowych. Mimo to, wykorzystanie PRP w infrastrukturze bezprzewodowej zapewniło potrzebny poziom wydajności i niezawodności systemu.

Pamiętaj, że PRP zapewnia nie tylko redundantną transmisję danych z zerowym obciążeniem awaryjnym, ale także lepszą wydajność sieci dzięki poprawie nieodłącznego opóźnienia i drgań - dzięki czemu idealnie nadaje się do wymagających zastosowań danych.


Sieć bezprzewodowa jako redundantna kopia zapasowa dla przewodowej transmisji sygnału
Chodźmy dalej. Wyobraź sobie, że masz wymagające zastosowanie, które obecnie jest okablowane, ale wiadomo, że jest też kłopotliwe. Może to być suwnica, która jest stale w ruchu lub urządzenie w pobliżu pieca lub innego sprzętu o wysokiej temperaturze, takiego jak wytapiacz metalu.

W obu przypadkach, kabel sieciowy został przynajmniej raz uszkodzony i przyprawił Ciebie i Twoją fabrykę o ból serca. Czy kiedykolwiek zastanawiałeś się nad implementacją sieci bezprzewodowej jako kopii zapasowej głównego łącza przewodowego? Gdybyś mógł uniknąć jednego, może dwóch przestojów, czy ten system nie zwróciłby kosztów?


Ta kombinacja routingu przewodowego i bezprzewodowego jest możliwa dzięki standardowemu protokołowi PRP IEC 62439 zaimplementowanemu na obu ścieżkach sygnałowych. Ścieżka bezprzewodowa może być używana jako wolna od przełączania ścieżka kopii zapasowej do połączenia przewodowego. Chociaż istnieje kilka rozwiązań wykorzystujących zastrzeżoną redundantną transmisję danych, zawsze koncentrują się one na jednej ścieżce transmisyjnej, a więc taka kombinacja przewodowa/bezprzewodowa prawdopodobnie nie jest możliwa.

Dla porównania, PRP oparte na standardach pozwala na bardziej złożone scenariusze, takie jak ten, aby być sprawnie wdrożone dla Twojej korzyści. Skoro już to wiesz, co powstrzymuje Cię przed wdrożeniem sieci bezprzewodowej jako kopii zapasowej?

Zastosowania mobilne z roamingowymi urządzeniami PRP
A co z zastosowaniami, które wymagają poruszającej się maszyny lub pojazdu transportowego, na przykład wagonu kolejowego lub pociągu? Czy masz coś, co porusza się po ścieżce, którą chcesz połączyć z kilkoma bezprzewodowymi punktami dostępowymi? W tym scenariuszu wykorzystanie PRP zapewnia nie tylko dwa połączenia, które mogą być obsługiwane w tym samym czasie, ale także możliwość utrzymania jednego z dwóch połączeń podczas przesuwania się po ścieżce i przechodzenia między punktami.


Podobnie jak w przypadku innych zastosowań, wynikowa jakość połączenia zawsze będzie równie dobra lub lepsza niż najlepsze z dwóch połączeń. Jest to niezależne od efektów mobilności, takich jak zły stosunek sygnału do szumu (SNR) lub zanik sygnału. Dlaczego "lepszy niż najlepszy”, możesz spytać.

Kontynuując tę samą racjonalność omówioną w pierwszym artykule z tej serii, dzieje się tak dlatego, że technologia PRP nie tylko automatycznie wybiera pakiety lepszego łącza, ale również rekompensuje straty na "lepszym łączu" z pomyślnie dostarczonymi pakietami na "innym". Pozwala to uniknąć zakłóceń w ruchu roamingowym i degradacji usług bez przełączania.

Co więcej, ważne jest to, że funkcjonalność PRP nie musi być ograniczona do kanału bezprzewodowego. Różne połączenia WLAN działające w kilku punktach dostępu mogą łączyć się z siecią na różne sposoby. Zduplikowane pakiety można następnie wyeliminować w centralnym punkcie sieci, co jest możliwe tylko przy użyciu standardowej metody PRP, niezależnej od WLAN.

PRP sprawia, że ​​przemysłowe zastosowania bezprzewodowe są niezawodne
Mam nadzieję, że ta seria postów pozwoli Ci zastanowić się, w jaki sposób dzisiejsze rozwiązania bezprzewodowe z PRP mogą przynieść korzyści Twoim zastosowaniom przemysłowym. Czy wyzwaniem jest:
·   Trudna lub szeroka topografia.
·   Wysoka interferencja hałasu.
·   Wymagania wysokiej dostępności.
·   Przenoszenie sprzętu.
·   Wysokie temperatury.

Nie bój się – dokształcaj się! Dzisiejsze bezprzewodowe sieci przemysłowe mogą przekroczyć Twoje najśmielsze oczekiwania.

Pytania? Przemyślenia? Proszę, napisz nam o nich w komentarzu, a nasi inżynierowie bezprzewodowi z przyjemnością opracują je i odniosą się do nich.

Komentarz edytora: Ten artykuł powstał dzięki zaangażowaniu Julii Santogatta, dyrektora Belden odpowiedzialnego za inicjatywy bezprzewodowe i dra Tobiasa Heera, szefa działu Belden Embedded Development.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania, wątpliwości czy uwagi, zapraszamy do kontaktu! Jesteśmy do dyspozycji od poniedziałku do piątku w godz. 8:00 – 16:00.
Tel: +48 32 256 25 33
E-mail: info@pf-electronic.pl

Komentarze

Popularne posty z tego bloga

TSN: Wielki krok naprzód w ewolucji Ethernetu ... i tu już dziś

Dr Oliver Kleineberg
Ethernet od prawie trzydziestu lat służy operatorom sieci i podczas gdy na przestrzeni lat bardzo się rozwinął, to najbardziej „rewolucyjny” skok ewolucyjny pojawia się dokładnie w tej chwili. Nowe ulepszenie technologii nosi nazwę "Time-Sensitive Networking (TSN)". Mimo że jego potężne funkcje zwiększające wartość są nadal sprawdzane (bardzo skutecznie!) w sieciach testowych i demonstracyjnych, operatorzy sieci w rzeczywistości mogą zacząć korzystać z tej technologii od razu.

Lubię myśleć o TSN jako "Ethernet Plus", ponieważ jest to nie tyle "nowy" protokół, co wzmocnienie Ethernetu. TSN stoi na barkach czegoś bardzo skutecznego i udanego, a czyni go jeszcze lepszym.
Połącz odmienne sieci w jedno - z gwarancjami dostawy i pełną interoperacyjnością Kluczową wartością - którą dodaje TSN do zastosowań przemysłowych, jest zdolność do ujednolicania sieci, które były z konieczności oddzielne w przeszłości, dzięki czemu użytkownicy mogą cieszyć…

Wskazówki dotyczące prawidłowego podłączenia kabla VFD

Peter Cox
Ilość napędów o zmiennej częstotliwości we współczesnych obiektach przemysłowych znacznie zwiększyła się w ostatnich latach. Nic dziwnego - regulując prędkość i napięcie silnika, aby sprostać zmieniającemu się w czasie rzeczywistym zapotrzebowaniu procesowemu, VFD pomagają zapewnić cenne korzyści, takie jak zwiększona energooszczędność, dokładniejsza kontrola procesu i mniejsze zużycie kosztownych urządzeń. Niestety, korzystanie z VFD nie zawsze jest tak proste, jak po prostu podłączenie urządzenia do sieci.
Aby dowiedzieć się więcej o zaletach kabla VFD, pobierz nasz bezpłatny raport "The Case for VFD Cable to Achieve System Reliability and Safety".

Podłączenie kabla VFD nie jest tym samym co podłączenie standardowego kabla. Istnieje wiele mylnych informacji i nieporozumień związanych z tym faktem i, świadomie lub nieświadomie, często użytkownicy idą na "skróty" w procesie instalacji. A to może spowodować poważne problemy w Twojej działalności. Oto kilka ws…

Pytania dotyczące wdrażania Industrial IoT? IIC ma odpowiedzi.

Jeff Lund
Industrial Internet Consortium (IIC) to globalna organizacja działająca na rzecz przyspieszenia pomyślnego wdrażania narzędzi Industrial Internet of Things (IIoT) w organizacjach wszelkiego rodzaju. Została założona w marcu 2014 r. na podstawie porozumienia między AT&T, Cisco, General Electric, IBM i Intel i obecnie ma ponad 260 członków zlokalizowanych w 30 krajach, a setki innych, nie będących członkami, korzysta z jego zasobów.
Według organizacji, jej misja polega na "dostarczaniu godnego zaufania IIoT, w którym systemy i urządzenia na świecie są bezpiecznie połączone i kontrolowane, aby zapewnić transformacyjne wyniki". Inny opis stwierdza, że ​​"IIC to otwarta, neutralna ‘piaskownica’, w której przemysł, środowisko akademickie i rząd spotykają się, by współpracować, wprowadzać innowacje i stwarzać odpowiednie warunki." Oba opisy są moim zdaniem bardzo trafne. Korzyści, które zapewnia IIC, są ogromne - organizacja zauważa, że ​​chociaż Internet przem…