Tobias Heer
Czy jesteś nowy w temacie
Wi-Fi przemysłowego i martwią Cię przewidywane problemy z niezawodnością?
Wiele firm martwi się, że
bezprzewodowe sieci lokalne (WLAN) nie są wiarygodne lub dostępne tylko dla (lub użyteczne tylko w przypadku) nowych
urządzeń i najnowocześniejszych aplikacji. Technologie bezprzewodowe nie są już
luksusem ani bonusem. Są obowiązkowe dla nowoczesnych sieci przemysłowych.
Przemysłowy Internet Rzeczy (IIoT) napędza zmiany na hali produkcyjnej, a
infrastruktura bezprzewodowa to centralny system nerwowy, który zapewnia
każdemu elementowi sprawne funkcjonowanie.
Dzisiejsze zoptymalizowane przemysłowe Wi-Fi -
stworzone, aby spełnić wymagania Twojej sieci
Zanim szybki Wi-Fi stał
się wszechobecny, transmisja danych bez fizycznych połączeń wydawała się czystą
fantazją. W wielu zastosowaniach przemysłowych Wi-Fi bardziej przypomina
złoczyńcę niż bohatera tej historii. Obietnica IIoT nigdy nie wydaje się być
spełniona z powodu nieprzewidywalnych i niepewnych połączeń, ponieważ coraz
więcej połączonych zastosowań przechodzi do hali fabrycznej.
Dzisiejsze fabryki piszą tę
historię od nowa, inwestując w lepszą optymalizację Wi-Fi. Zbyt często słaba łączność
jest spowodowana budową przemysłowej sieci WLAN z komponentami przeznaczonymi
dla konsumentów. Jeśli wiertnica, którą kupujesz w lokalnym Wal-Marcie, nie
może wytrzymać warunków na hali produkcyjnej, to dlaczego mamy oczekiwać, że
gotowy router bezprzewodowy zapewni wiarygodne wyniki?
Istnieje wiele czynników
środowiskowych i kwestie dotyczące konfiguracji, które mogą wpływać na
wydajność WLAN w warunkach przemysłowych. Jednak problemy te znacznie
zmniejszają się w przypadku infrastruktury faktycznie stworzonej do zastosowań
przemysłowych.
Jak określić, czy Twój przemysłowy Wi-Fi potrzebuje
aktualizacji: pięć symptomów
Wyobraź sobie, że jesteś
chory i idziesz do szpitala. Pielęgniarki zaczynają od pytania "Co cię tu
sprowadza?". Chcą poznać dokuczające Ci objawy, aby lekarz mógł
zdiagnozować, co Ci dolega. Jeśli lekarz będzie leczył tylko te objawy, możesz
poczuć się lepiej na kilka dni. Ale prawdziwy problem pozostanie nietknięty, a
twoje objawy mogą wkrótce powrócić.
Jeśli Twój przemysłowy
Wi-Fi nie działa, istnieje pięć symptomów, które pomogą Ci zdiagnozować
przyczynę choroby. Te pięć symptomów prawdopodobnie powoduje, że denerwujesz
się modernizacją przemysłowego Wi-Fi lub przełączaniem z sieci przewodowej.
Zdemaskowanie tego, co kryje się za objawami, pomoże Ci zdiagnozować, czy Twój
przemysłowy Wi-Fi jest źle skonfigurowany albo czy sieć nie działa z innego
powodu.
1. Wskaźnik utraty pakietów
Co to jest?
Wszyscy doświadczyliśmy powolnego połączenia Wi-Fi. Czy wiesz, że wskaźnik
utraty pakietów jest wiodącym wskaźnikiem sieci z ciągłymi problemami z
prędkością? Stopień utraty pakietów to procent wysłanych wiadomości (lub
pakietów/ramek), które nie zostały pomyślnie odebrane przez zamierzonego
odbiorcę. Utracone pakiety spowalniają komunikację, ponieważ muszą być
retransmitowane. Co więcej, utracone pakiety mogą poważnie wpłynąć na
niezawodność twojej sieci i twoich zastosowań, ponieważ krytyczne sygnały nie
docierają do zamierzonego celu.
Jaki jest „zdrowy” wskaźnik utraty pakietów? 0,1 procent lub mniej. Możesz być pewien, że masz „niezdrowy”
wskaźnik utraty pakietów, jeśli widzisz wartości, które są znacznie wyższe niż
0,1 procent. W bardziej hałaśliwych środowiskach przemysłowych można zauważyć,
że wartości sięgają nawet 2-3 procent.
2. Opóźnienie
Co to jest?
Często uogólniane jako "lag", oznacza opóźnienie transmisji w celu
dostarczenia wiadomości za pośrednictwem połączenia bezprzewodowego. Pakiety -
sposób w jaki dane podróżują przez WLAN - nie podróżują w powietrzu
natychmiastowo. Każdy nadajnik/odbiornik, przez który musi przejść pakiet,
wprowadza opóźnienie o kilka milisekund. W zajętych sieciach nadajnik może
czekać na zakończenie wielu innych transmisji, zanim będzie mógł wysłać
konkretny pakiet.
Co to jest „zdrowe” opóźnienie? Kilka milisekund, w najlepszym przypadku. W
najgorszych przypadkach „zdrowe” opóźnienie powinno nadal wynosić mniej niż
50-100ms. W sieci przemysłowej o niskiej tolerancji na opóźnienie komunikacji, powinno
niepokoić nas więcej niż 100 ms opóźnienia.
3. Przepustowość danych
Co to jest?
Zdolność do niezawodnego przesyłania pewnej ilości danych w określonym czasie.
Im wyższa i silniejsza przepustowość, tym lepsza jest sieć. Pomyśl o sieci jako
autostradzie: jeśli samochody mogą poruszać się z określoną prędkością,
przepustowość mówi nam, jaka maksymalna ilość samochodów może zjechać z
autostrady w określonym przedziale czasu. Jednak okoliczności, takie jak
zamykanie pasów i wypadki, zmniejszają liczbę samochodów, które mogą utrzymać
prędkość i ruch na tej autostradzie w tym samym okresie - jest to
przepustowość.
Jaka jest „zdrowa przepustowość”? To zależy od ilości danych, które aplikacja musi
przesłać.
4. Zakłócenia
Co to jest?
Zakłócenie to przerwa w transmisji, która ma miejsce, gdy klient/urządzenie
wędruje z jednego punktu dostępu do drugiego. W zastosowaniach takich jak
pociągi lub pojazdy autonomiczne, urządzenie musi łączyć się z różnymi punktami
dostępowymi podczas przemieszczania się w całej sieci. Pomyśl o serii
nakładających się diagramów Venna - nakładanie się daje urządzeniu możliwość
pozostania połączonym z jednym punktem dostępowym, gdy łączy się z innym
punktem dostępowym.
Co to jest „zdrowe” przerywanie? Niewiele, o małej istotności zakłóceń (np. mniej niż
50 ms) jest akceptowalnych. Jednak wszystko, co przekracza 50 ms albo jest określane
jako mające dużą istotność lub dużą częstotliwość, będzie „niezdrowe”.
5. Zakres
Co to jest?
Obszar włączony przez punkt dostępu. Zakres opisuje także spójność w pokryciu zasięgiem
obiektu, co określa, czy połączenia WLAN są wystarczająco silne, aby dotrzeć do
wszystkich niezbędnych lokalizacji. Zakresy mogą być duże lub małe, w
zależności od projektu i celów konkretnej sieci, ale silniejsze sieci mają
zazwyczaj dłuższe zakresy.
Jaki jest „zdrowy” zakres? Podobnie jak w przypadku przepustowości, „zdrowy” zakres
zależy od konkretnych potrzeb i zastosowania.
Jaka jest recepta na „chorą”
przemysłową sieć WLAN? W przypadku niektórych symptomów, takich jak zakres i
przepustowość, może być to tak proste, jak zapewnienie odpowiedniego
dopasowania sprzętu do własnych potrzeb. Ale nawet wtedy leczenie objawów nie
naprawi prawdziwego problemu. Na podstawie tych symptomów, sposobem rozwiązania
problemów jest ustalenie stosunku sygnału do szumu (SNR).
Stosunek sygnału do szumu: tajemnica przemysłowej
optymalizacji Wi-Fi
Jeśli twój SNR jest
niski, twoja sieć WLAN działa niepoprawnie – tak, jak się obawiałeś.
Każda transmisja danych
zawiera sygnał i szum. Sygnał jest transmisją pożądanych danych, a szum zawiera
wszystko inne (interferencja, fragmentacja danych itp.). SNR jest różnicą
między poziomem sygnału i szumem.
Zastanów się, kiedy
ostatnio odbyłeś rozmowę na imprezie: mówisz w komfortowej głośności, twój głos
może być słyszany tylko na tyle, na ile pozwala hałas wokół ciebie. W miarę,
jak w pokoju robi się głośniej, trudniej jest usłyszeć twój głos, a ty mówisz coraz
głośniej i masz problem ze zrozumieniem rozmowy. Dostarczanie wiadomości
ostatecznie zwalnia.
Podobnie, w transmisji
danych niski współczynnik SNR utrudnia "usłyszenie sygnału". W tym
przypadku urządzenia WLAN mogą komunikować się ze sobą tylko wtedy, gdy
przesyłają swoje dane bardzo powoli i wyraźnie. Wysoka wartość SNR oznacza, że
sygnał jest większy niż szum, a transmisja może odbywać się z większą
prędkością.
Jak więc zapewnić wysoki
współczynnik SNR? Nowe technologie, takie jak odporność na zakłócenia adaptacyjne,
sterowanie za pomocą klienta lub pasma oraz protokół równoległej redundancji
(PRP), mogą znacząco poprawić wydajność, niezawodność i opóźnienie transmisji
sieci bezprzewodowych w warunkach przemysłowych. Zapewniając najwyższą jakość
sieci WLAN dzięki tym nowym technologiom, można zmaksymalizować czas pracy bez
przestojów i uniknąć kosztownych zakłóceń w sieci.
Wysoki współczynnik SNR
jest najważniejszym celem w pełni funkcjonującej, zoptymalizowanej sieci WLAN.
Bez niego nie można uzyskać niezawodnej sieci bezprzewodowej, której szukasz.
W medycynie nie ma
"magicznej pigułki", aby wyleczyć wszystkie choroby. W optymalizacji
WLAN naprawianie słabego współczynnika SNR wygląda podobnie.
Szukasz jeszcze bardziej
szczegółowych informacji na temat kroków, które możesz podjąć, aby
zoptymalizować swój system? Koniecznie przeczytaj nasz raport IEEE 802.11 Radio Optimization (w języku angielskim).
Potrzebujesz pomocy w projektowaniu i budowaniu sieci
WLAN zoptymalizowanej pod kątem Twoich zastosowań? Czekamy na wiadomość od Ciebie.
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
Prześlij komentarz