Vissza

Vágjuk el a kábelezést, avagy WLAN kommunikáció az iparban

Eastron | 
2005. május 5.
A nagy teljesítményű vezeték nélküli LAN hálózatokat (WLAN) napjainkban már széles körben használják az irodai rendszerekben. A vezeték nélküli kommunikáció előnyei: a mobilitás, flexibilitás, egyszerű telepíthetőség, az alacsony költség és anyagfelhasználás a technológiát az ipari alkalmazások számára is vonzóvá teszik. - A Műszaki Magazinban megjelent cikkünk

wireless2A vezeték nélküli kommunikáció által használható elektromágneses frekvenciatartományokat törvényi előírások szabályozzák. A 2,4 GHz-es sáv, mely széles átviteli tartományt kínál, a világ minden táján külön engedélyek beszerzése nélkül használható erre a célra.

A 2,4 GHz-es sávban a nagy mennyiségű adatok gyors átvitelére két technika alakult ki:

Az FHSS (frekvenciaugrásos szórt spektrum) esetén az adatjelek átvitele egy 83MHz széles sávban az átviteli frekvencia folyamatos változtatásával történik. Az adó és a vevő egyidejűleg, egy meghatározott minta alapján változtatja a frekvenciát. Keskeny sávú interferencia nincs tartós hatással az átvitelre, mert hiba esetén az átvitel a spektrum egy másik, interferencia mentes részén megismétlésre kerül. Ezáltal az FHSS bizonyítottan nagyon ellenálló az RF interferenciákkal szemben.

A DSSS (közvetlen sorozatú szórt spektrum) esetén a hasznos jel sávszélességét egy nagyobb bitsebességű véletlen zaj kóddal megszorozva kiterjesztjük. DSSS rendszerekben a spektrum kiterjesztését az ún. chipkóddal való beszorzással érik el, melynek bitsebessége többszöröse a hasznos információt hordozó jelsorozaténak. Gyakorlatilag a DSSS kis teljesítménysűrűségű zajként jelenik meg a keskenysávú rendszerek számára, ahol ezek a keskenysávú zajok/zavarok egyszerűen elnyomhatók. Ezen technikának köszönhetően a küldött információ jelentős redundanciával érkezik meg a vételi oldalra, ami jelentős mértékben növeli az átvitel zavartűrő képességét. Ilyen módon az új rendszer (ennek alapelveit már 1982-ben publikálták) jóval megbízhatóbb lesz, mint a korábbi frekvenciaugrásos, keskenysávú változat.

Az ipari alkalmazások esetén a szabad rálátás kérdése is befolyásolja a vételi batfeltételeket. A technológiai berendezések fém felületén fellépő reflexiók hatásának csökkentéséhez is új módszerekre van szükség. A reflexióból ebből adódó sugárzási "lyukak" kompenzálására a vevőket jelenleg két antennával szerelik fel. A vizsgálatok rámutattak, hogy üzemi csarnokokban szabad rálátás esetén az RF kapcsolatok 30m-ig megbízhatóan működnek.

Az olyan kutatási projektek, mint a FunBus (wireless fieldbus termelési környezetben) és Rfieldbus (nagy teljesítményű wireless fieldbus az ipari multimédia alkalmazásokban) folyamatosan javítják a vezeték nélküli kommunikáció ipari alkalmazhatóságát. A VDI/VDE (Német Mérnöki Egyesület) GMA (Mérés- és Szabályozástechnikai Társaság) felvázolt egy 2185 kritériumot tartalmazó szabványt mely, rendszerezi az ipar különböző területein a vezeték nélküli rendszerekkel szemben támasztott elvárásokat és segít a megfelelő technológia kiválasztásában.

 Az ipari céloknak megfelelő eszközök

Az ipari számos területén nagy tapasztalattal rendelkező Hirschmann cég a Bat 11b nevű termékét az ipar speciális igényeinek megfelelően alakította ki. Az antennák területén szerzett tapasztalatát ötvözte az ipari Ethernet termékeinek megbízhatóságával. Az eszköz főbb jellemzői a DIN sínre szerelhető kivitel, a 24V-os DC tápellátás, a -20°C-tól +70°C-ig tartó működési hőmérséklet. Az eszköz a 2,4GHz-es frekvencián, DSSS technológiával működik, és támogatja 64/128 bites tikosítást.

 

Szerzők: Nagy Péter és Szuneman László.
inet@eastron.hu

A közvetlen sorozatú szórt spektrum teljesítőképességével kapcsolatos háttér információk az RF Design folyóirat honlapján tekinthető meg: http://rfdesign.com/mag/radio_dsss_vs_fhss

English Site