Industriële netwerken zijn steeds kritischer onderdelen van industriële installaties en ongevoeligheid voor storingen is heel belangrijk. Voeg daarbij de hoge koperprijs en de voorkeur van criminelen voor dit materiaal en het is duidelijk dat de industrie zoekt naar alternatieve media. Vooral draadloos Ethernet staat volop in de belangstelling.
Draadloze technologie betekent dat bedrijven geen of minder kabels hoeven trekken. Verder werkt het sneller als buiten de fabrieksdeuren moet worden gecommuniceerd. Voor standaard communicatietechnieken (GSM, GPRS en de ISM-band) hoeven geen vergunningen te worden aangevraagd. Draadloze techniek heeft geen hinder van geografische hindernissen. Verder heeft radiografische apparatuur door het ontbreken van bewegende delen een lange levensduur.
Frequenties
De industrie maakt bij voorkeur gebruik van vrij beschikbare frequentiebanden. 900 MHz en 1800 MHZ (de GSM-banden) zijn soms bruikbaar, maar niet altijd. Ook de 433 MHz en 868 MHz band zijn beschikbaar, maar die wordt veel gebruikt voor auto- en garagedeuren en veroorzaakt vaak storingen. De 1900 MHz band wordt gebruik voor DECT en wordt daarom ook liever niet gebruikt voor industrieel gebruik.
Voor industriële communicatie wordt de 2400 MHz band het meest gebruikt, maar in deze band opereren WLAN-netwerken, Bluetooth, Zigbee en de ISM-band. Omdat het aardig druk is, is de kans op storing vrij groot. Een goede oplossing daarvoor is ‘frequency hopping’. Een bepaalde frequentie wordt maar voor korte tijd gebruikt, waarna zender en ontvanger synchroon volgens een vooraf ingegeven patroon naar een volgende frequentie springen.
Draadloos I/O
Eén van de propriëtaire protocollen voor de 2,4 GHz ISM-band is Trusted Wireless van Phoenix Contact. Het protocol is ontwikkeld voor de transmissie van I/O-signalen en hopt 37 x per seconde over 63 frequenties uit 567 beschikbare frequenties. Het protocol wordt voornamelijk toegepast in de proceswereld, bijvoorbeeld waterwinning en –zuivering.
Een in populariteit groeiend open protocol is Bluetooth, dat door meer dan 2000 fabrikanten wordt ondersteund. In de industrie wordt het protocol voornamelijk gebruikt voor communicatie ín en in de onmiddellijke nabijheid van machines. Het maakt gebruik van de 2,4 GHz ISM-band, hopt 1600 keer per seconde over 79 frequenties en is vastgelegd in de norm IEEE 802.15.I.
Wireless Ethernet
Wireless Ethernet staat de laatste jaren volop in de belangstelling. Niet alleen in de telecommunicatiewereld (denk aan ‘hot spots’, WiFi en dergelijke) maar ook in de industrie. Norm IEEE 802.11 beschrijft drie methoden voor draadloos Ethernet: via infrarood, via FHSS en via DSSS. Gezien de snelle ontwikkeling van de technologie was de oorspronkelijke norm al snel achterhaald. Inmiddels hebben diverse uitbreidingen het licht gezien en nieuwe zijn alweer onderweg. Voor een overzicht wordt verwezen naar de speciale website van IEEE voor draadloze technologie.
IEEE 802.11 is niet hetzelfde als Ethernet: op sommige punten zijn er duidelijke verschillen tussen bekabeld en draadloos Ethernet. Een draadloos netwerk opereert in een veel storingsgevoeliger omgeving; ‘contact’ tussen deelnemers kan het ene moment wel en het andere moment weer niet aanwezig zijn. Beveiliging is veel belangrijker. De snelheid is ook variabel. 802.11 regelt niet dat netwerkberichten betrouwbaar worden afgeleverd. Bij ‘gewoon’ Ethernet vult TCP/IP deze lacune op.
Ook de berichtstructuur van draadloos Ethernet wijkt af van die van bekabeld Ethernet. Een bericht dat over draadloos Ethernet wordt verstuurd, bevat informatie over de geadresseerde, de afzender, de snelheid en het type bericht, de eigenlijke data en een checksum. Het berichtmanagement moet rekening houden met verschillende snelheden, signaalsterkten en eventuele tussenstations (‘access points’). Via het RTS/CTS toegangsprotocol kan de ontvanger een van meerdere zenders voorrang geven.
Informatie
Op internet is veel informatie te vinden over IEEE 802.11 en (draadloze) communicatie in het algemeen. Op de volgende sites vindt u al heel veel:
