Sieci bezprzewodowe oparte na IPv6

Pomimo intensywnych debat na temat przemys³owych standardów bezprzewodowych, wielu specjalistów automatyki przemys³owej aby osi±gn±æ wiêksze wydajno¶ci i zyski, stosuje rozwi±zania bezprzewodowe. Rozwój aplikacji bezprzewodowych nadal bêdzie gwa³towny. Istnieje wiele standardów transmisji bezprzewodowych, jednak in¿ynierowie stosujê te, które maj± wysoki wspó³czynnik zwrotu inwestycji, zazwyczaj w czasie krótszym ni¿ rok. Wkrótce standardy bezprzewodowe bêd± mia³y wiêksze znaczenie w stosowanych systemach. Obecnie istnieje wiele przewodowych sieci czujników w zak³adach w celu spe³nienia szerokiego i zró¿nicowanego zapotrzebowania w zakresie monitoringu i sterowania. Wkrótce taka sytuacja mo¿e w koñcu dotrzeæ równie¿ do instalacji bezprzewodowych.

Przewodowy protokó³ TCPIP w sieciach Ethernet sta³ sie podstaw± informacji o instalacji, stanowi±c most pomiêdzy automatyk± i systemami biznesowymi. Jego zasiêg zosta³ rozszerzony o standard 802.11, dziêki czemu infrastruktura zak³adów sta³a siê tañsza i pozwala operatorom na mobilno¶æ. Mo¿liwo¶ci te obejmuj± smartfony, tablety, netbooki a tak¿e komputery przeno¶ne. Ro¶nie zintegrowanie video w aplikacjach, dziêki czemu mo¿liwa jest naoczna konsultacja z ekspertami i demonstracja problemów w czasie rzeczywistym.

Obecnie istnieje wiele opcji dla bezprzewodowych sieci przemys³owych, w³aczaj±c w to standardy ISA100.11, IEC62591 (WirelessHART), IEC62601, ZigBee, 802.11 i wiele innych o charakterze zamkniêtym. Wiele z nich za podstawê uznaje standard 802.11 gdzie np. stosuje siê protoko³y Modbus TCP, Ethernet/IP czy Profinet. Dziêki temu wiele napêdów, instrumentów i czujników mo¿na bezpo¶rednio pod³±czyæ do przemysowej sieci Ethernet za pomoc± kart bezprzewodowych.

Zespó³ Wspó³pracy Sieci Bezprzewodowych (WCT)
Zespó³ Wspó³pracy Sieci Bezprzewodowych zosta³ utworzony przez fundacjê Fieldbus, HART Communication oraz Profibus Nutzerorganisation eV w celu opracowania specyfikacji interfejsu i wytycznych dotycz±cych zgodno¶ci wszystkich tych sieci. Uniwersalny interfejs ma u³atwiæ u¿ytkownikom koñcowym obs³ugê urz±dzeñ bezprzewodowych.

We wrze¶niu zesz³ego roku opublikowano ciekaw± prezentacjê, w której zauwa¿ono, ¿e ju¿ teraz korzysta siê z sieci bezprzewodowych dla wybranych zakresów, podano te¿ kilka przyk³adów, m.in. systemy w 9 g³ównych spó³kach naftowych i regulacjê temperatury pieca ³ukowego.

Urz±dzenia pracuj±ce w oparciu o IP.
Du¿ym powodzeniem ciesz± siê adresowane przez adres IP czujniki, jako ¿e wykorzystuj± one standardowe technologie IP a co za tym idzie nie s± drogie i sa praktyczne. Coraz wiêcej urz±dzeñ wykorzystuje ten standard, w tym napêdy silnikowe, wizjery, czujniki przep³ywu, MCC, przeka¼niki bezpieczeñstwa oraz inne instrumenty analityczne. Uwa¿a siê, ¿e to logiczny krok w ewolucji przemys³owych sieci bezprzewodowych, w celu zapewnienia p³ynnych po³±czeñ od czujnikiów do systemów biznesowych.

6LoWPAN
Ruch 6LoWPAN jest stosunkowo nowy, lecz bardzo silny. Zawiera standard IEEE 802.15.4, który mo¿e okazaæ siê rewolucj± w architekturze IP. 6LoWPAN jest akronimem IPv6 dla bezprzewodowych sieci LAN. 6LoWPAN to nazwa grupy roboczej Internet Engineering Task Force (www.ietf.org). Grupa ta okre¶li³a hermetyzacjê oraz mechanizm kompresji nag³ówków, które umo¿liwiaj± wysy³anie i odbieranie pakietów IPv6 w sieciach opartych na IEEE 802.15.4. Celem jest aby umo¿liwiæ stosowanie tego protoko³u w urz±dzeniach o ni¿szej szybko¶ci transmisji danych i niewielkich rozmiarach. Informacyjn± aplikacj± w tej technologii jest architektura Tridium Sedona, która jest u¿ywana do umieszczania bezprzewodowych kontrolerów 6LoWPAN w instalacjach HVAC i produktów automatyki budynkowej. Pierwsza aplikacja Sedona zosta³a zilustrowana na ma³ej p³ytce o rozmiarach po³owy paczki gum do ¿ucia i jednym uk³adem scalonym. Platforma ta jest oparta w zasadzie o jeden procesor Jennic i ma na pok³adzie bezprzewodowy nadajnik w standardzie IEEE 802.15.4. Komunikacja opiera siê na 6LoWPAN, posiada równie¿ ³±cze do szeregowej komunikacji przewodowej.

My¶li i wnioski.
Technologia bezprzewodowa zintegorwana z wysokiej mocy procesorami rozwija siê w szybkim tempie, co stanowi okazjê do tworzenia imponuj±cych przemys³owych urz±dzeñ bezprzewodowych, technologii przechowywania danych, lepszych sieci automatyki przemys³owej, spadek kosztów i zwiekszenie liczby aplikacji. By³y przewidywania, ¿e jeszcze przez d³ugi czas komercyjne technologie nie bêd± pracowaæ w sieciach przemys³owych, jednak argumenty te przesz³y na dalszy plan. Trudno jest przewidzieæ, w jaki sposób ró¿ne technologie bezprzewodowe bêd± mia³y wp³yw na zastosowania przemys³owe, ale powinny one otworzyæ wiele nowych mo¿liwo¶ci do zwiêkszenia wydajno¶ci zak³adów i zysków.