Przemysł coraz bardziej interesuje się możliwością zastosowania sieci bezprzewodowych. Sieci WLAN pomagają obniżyć koszty i podnieść elastyczność umożliwiając łatwe dostosowanie hali fabrycznej do wymagań aktualnie wytwarzanych produktów. W zastosowaniach przemysłowych szczególnie istotne jest wybranie odpowiedniego sprzętu: musi on niezawodnie działać w zimnie, kurzu czy też w zmiennych warunkach atmosferycznych, spełniać określone normy bezpieczeństwa oraz dać się zintegrować z istniejącą infrastrukturą.
Nowoczesne czujniki pomiarowe oferują wyższą jakość niż zwykłe urządzenia, a tradycyjne połączenia szeregowe są stopniowo zastępowane przez technologię Ethernet i komunikację na bazie protokołu IP. Wykorzystanie technologii WLAN w przemyśle daje - obok wysokiej elastyczności - także istotne oszczędności. Większa część kosztów wdrożenia systemu sterowania opartego na IP przypada na okablowanie strukturalne. Jeśli w przyszłości konieczność zmiany ustawienia linii produkcyjnej i dopasowanie do nowych wymagań pociągnie za sobą ingerencję w sieć strukturalną, wysokie koszty pojawią się ponownie. W tym kontekście sieć bezprzewodowa ma zdecydowaną przewagę gdyż oferuje niespotykaną elastyczność: maszyny mogą być dowolnie przemieszczane, a o ile pozostają w zasięgu sieci WLAN, nie ma konieczności dokonywania zmian w systemie nadzoru. Dodatkową zaletą jest fakt, że w przeciwieństwie do kabli sieć radiowa nie zużywa się.
09.01.2007
Materiały źródłowe
WLAN w środowisku przemysłowym - szczególne wymagania
Praca w śniegu, deszczu lub kurzu – sieci bezprzewodowe na każde warunki
Przemysłowe punkty dostępu

Przemysłowa infrastruktura bezprzewodowa składa się z dwojakiego rodzaju urządzeń: punktów dostępu w odpowiedniej ilości, rozmieszczonych tak, by pokryć zasięgiem jak największy obszar oraz kart klienckich montowanych często na maszynach, pojazdach (np. wózkach widłowych) oraz w komputerach. Warunkiem dla zastosowania WLAN w przemyśle jest stosowanie specjalistycznych punktów dostępu i kart klienckich. Urządzenia te muszą pracować w różnorodnych warunkach. W przypadku środowiska o wysokim zapyleniu powinny być zastosowane obudowy ze stali szlachetnej bądź urządzenia wbudowane w tablice rozdzielcze. Przy montażu na zewnątrz budynków, w niskich temperaturach lub w przypadku zagrożenia zamoczeniem lub zalaniem, należy posługiwać się urządzeniami w specjalnych obudowach, gwarantujących szczelność.
Kosztowne okablowanie ethernetowe jest zastępowane przez przemysłowe rozwiązania WLAN - bezprzewodową sieć zgodną ze standardem IEEE 802.11. Przy relatywnie niskim zapotrzebowaniu na przepustowość, można wykorzystać urządzenia IEEE 802.11b oferujące prędkość przesyłu danych na poziomie 11Mbit/s. Gdy wymagana jest wyższa przepustowość, stosowany jest standard IEEE 802.11g dający możliwość przesyłu danych z prędkością 54Mbit/s. Należy pamiętać, że aby zapewnić taką przepustowość na danej powierzchni konieczne może być zastosowanie nawet 4-5 krotnie większej ilości punktów dostępu niż w przypadku standardu 802.11b (11 Mbit/s). Obecnie dostępne są już co prawda urządzenia standardu pre-n, mające oferować przepustowości rzędu 200 Mbps, oparte na powstającym dopiero standardzie bezprzewodowym, nie ma jednak gwarancji, że będą one kompatybilne z ostateczną wersją specyfikacji. Dodatkowo, w środowisku przemysłowym, duża przepustowość sieci nie jest najważniejszym parametrem infrastruktury. O wiele większe znaczenie mają stabilność połączenia, stały dostęp i wysokie standardy bezpieczeństwa.
Kosztowne okablowanie ethernetowe jest zastępowane przez przemysłowe rozwiązania WLAN - bezprzewodową sieć zgodną ze standardem IEEE 802.11. Przy relatywnie niskim zapotrzebowaniu na przepustowość, można wykorzystać urządzenia IEEE 802.11b oferujące prędkość przesyłu danych na poziomie 11Mbit/s. Gdy wymagana jest wyższa przepustowość, stosowany jest standard IEEE 802.11g dający możliwość przesyłu danych z prędkością 54Mbit/s. Należy pamiętać, że aby zapewnić taką przepustowość na danej powierzchni konieczne może być zastosowanie nawet 4-5 krotnie większej ilości punktów dostępu niż w przypadku standardu 802.11b (11 Mbit/s). Obecnie dostępne są już co prawda urządzenia standardu pre-n, mające oferować przepustowości rzędu 200 Mbps, oparte na powstającym dopiero standardzie bezprzewodowym, nie ma jednak gwarancji, że będą one kompatybilne z ostateczną wersją specyfikacji. Dodatkowo, w środowisku przemysłowym, duża przepustowość sieci nie jest najważniejszym parametrem infrastruktury. O wiele większe znaczenie mają stabilność połączenia, stały dostęp i wysokie standardy bezpieczeństwa.

Bezpieczeństwo danych
Przy wykorzystaniu profesjonalnego sprzętu WLAN można uznać, że bezpieczeństwo i poufność danych przesyłanych w sieci bezprzewodowej są takie same jak w przypadku sieci tradycyjnych, gdyż zabezpieczenie wg standardu IEEE 802.11i wyklucza możliwość dostępu z zewnątrz. Oprogramowanie klienckie dokonuje autoryzacji przez serwer Radius, który globalnie zarządza dostępem do sieci i gwarantuje jednoznaczną identyfikację urządzeń i użytkowników biorących udział w połączeniu. Zastosowanie silnych algorytmów szyfrowania zapewnia z kolei, że nie jest możliwe przechwycenie transmitowanych informacji i ich zdekodowanie. W zastosowaniach wymagających najwyższych standardów bezpieczeństwa, system można wyposażyć w obsługę Virtual Private Network (VPN over WLAN).
Sieć bezprzewodowa w fabryce transformatorów

System przemysłowej sieci bezprzewodowej na bazie produktów Funkwer-EC wdrożony jest w fabryce transformatorów Areva w Mikołowie. Do instalacji wykorzystano punkty dostępu w przemysłowych obudowach zgodnych z wymogami IP65 oraz ethernetowe karty klienckie. System realizuje dostęp do sieci z prędkością 11 Mbps w hali produkcyjnej o powierzchni ok. 4500 m2. Dzięki niemu urządzenia produkcyjne przekazują do centralnego systemu dane o procesach technologicznych. Na pierwszy rzut oka może wydawać się dziwne, że w hali, gdzie znajduje się tak wiele urządzeń powodujących potężne zakłócenia radiowe (transformatory, spawarki, suwnice, itp.) działa sprawnie sieć WLAN. Sieć bezprzewodowa była jedynym rozsądnym rozwiązaniem, gdyż wyposażenie hali jest przemieszczane w zależności od aktualnie produkowanych elementów. Dzięki niej, można zupełnie dowolnie organizować przestrzeń bez konieczności ingerowania w strukturę sieci.

Szerokie perspektywy
Przed wyspecjalizowanymi rozwiązaniami bezprzewodowymi otwierają się nowe horyzonty. Podobne, wysokie wymagania stawia się bezprzewodowej infrastrukturze np. w środkach komunikacji publicznej (pociągi, statki, itp.) Instalowane tam urządzenia muszą być odporne na zmienne i często niesprzyjające warunki eksploatacji, bez kompromisów w zakresie stabilności transmisji i bezpieczeństwa.









