Wireless PROFINET De mogelijkheden van draadloze verbindingen.

Transcriptie

1 PROFINET De mogelijkheden van draadloze verbindingen. Sjoerd Hakstege- van Eekhout Network & Security Specialist Control & Industry Solutions Phoenix Contact B.V.

2 communicatie

3 communicatie: voordelen? Voordelig? Drukt bekabelingkosten! Completer? Meer toepassingsgebieden worden bereikbaar! Flexibiliteit? Installatie is eenvoudig aan te passen en uit te breiden! Snel? Geschikt voor real-time netwerken zoals Profinet IO!

4 communicatie: nadelen? Kennis? Investeren in kennis van nieuwe technologie! Vooroordelen? Door minder goede ervaringen met commerciële systemen! Radioplanning? Investering in een netwerkdesign!

5 communicatie: PROFINET Nanotron WiMax enocean GSM Trusted LAN embernet DECT USB UMTS Zigbee UWB

6 Industrieel gebruik Commercieel gebruik Agenda communicatie

7 communicatie: genoemd naar de Deense Viking koning Harald Blåtand (10 e eeuw) is ontwikkeld door Ericsson, Nokia, IBM, Intel & Toshiba en wordt nu door duizenden fabrikanten ondersteund bied een goedkope oplossing voor communicatie tussen bijvoorbeeld GSM en headset is inmiddels ook toepasbaar in netwerken en industriële producten zijn beschikbaar

8 communicatie: staat voor Local Area Network Sinds 80 zijn er diverse oplossing op de markt: Proprietary Aanzienlijke verschillen in: Snelheid Haalbare afstand Compatibiliteit De standaard: IEEE Wi-Fi is een certificatielabel ('logo') voor draadloze datanetwerkproducten, die werken volgens de IEEE

9 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 + 5 GHz ISM-Band

10 Arc weldin g Spot weldin g Frequency inverters RFID Switching power supply units Switching device relays Drives Inductio n heaters Agenda communicatie MHz 10, Basic frequency Harmonic

11 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 + 5 GHz ISM-Band m m 1Mbit/s >30 7

12 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 + 5 GHz ISM-Band m m 1Mbit/s > Mbit/s 3 (2,4 GHz) >15

13 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE b/g/n 2,4 GHz ISM-Band 2,4 + 5 GHz ISM-Band m m 1Mbit/s 54Mbit/s >30 3 (2,4 GHz) 7 >15 Zeer groot Groot Ja Nee (Ja) Ja Ja : Paring Onzichtbaar Encryptie Password : WPA2

14 communicatie Standaard Frequentieband Reikwijdte* Max. Overdrachtssnelheid Lokale systeemdichtheid Deelnemers per Access Point Robuustheid mbt betrouwbaarheid Determinisme Beveiliging IEEE IEEE b/g 2,4 GHz ISM-Band 2,4 GHz ISM-Band m m 1Mbit/s 54Mbit/s >30 3 (2,4 GHz) 7 >15 Zeer groot Groot Ja Nee (Ja) Ja Ja

15 communicatie: co-existentie?

16 communicatie: co-existentie ,5 MHz 22MHz MHz

17 communicatie: co-existentie Automatisch mechanisme: AFH (Adaptive Frequency Hopping) 83,5 MHz 22MHz MHz

18 communicatie: co-existentie Automatisch mechanisme: AFH (Adaptive Frequency Hopping) - Handmatig mechanisme: Low Emmission Mode - Handmatig mechanisme: Channel Skipping 83,5 MHz 22MHz MHz

19 communicatie: coexistentie 1 11 Channels 11 Channels Zelfs wanneer de 3 kanalen in gebruik zijn kunnen diverse BT-systemen nog prima communiceren! Channel 1 Channel 7 Channel 13 Frequency

20 communicatie??? De te overbruggen afstand wordt beïnvloed door: Omgevingsinvloeden (zoals demping, reflectie, afbuiging en verstrooiing) Toegepaste antenne techniek Ontvanger gevoeligheid Met Industrieel wireless kan 50 tot 100 m binnen en 200 tot 400 meter buiten worden overbrugd*. *Dit is echter afhankelijk van de omgevingsinvloeden, toegepaste antenne techniek en het toegepaste product.

21 communicatie versterking strooiing afbuiging Door deze (propagatie-) effecten ontstaat multipath fading.

22 communicatie Propagatie effecten -> Multipath fading -> Interferentie Destructieve interferentie interferentie. Constructieve

23 communicatie Rondstraal antennes Richt antennes Flexibele antenne

24 communicatie

25 communicatie Rondstraalantennes zenden in principe een linear gepolariseerde radiogolf. De polarisatie van de radiogolf moet overeenkomen met stand van de antenne! Signaalsterkte Goede ontvangst

26 communicatie De polarisatie heeft een aanmerkelijke invloed op de ontvangen signaalsterkte. Signaalsterkte 90 gedraaide polarisatie kan in de praktijk tot signaaldemping van meer dan 20 db leiden. (verschil tussen 5m en 50m afstand!)

27 Metaal Agenda communicatie Bij reflectie veranderd de polarisatie! => De polarisatie past niet meer bij de ontvangst antenne! Signaalsterkte Slechte ontvangst!

28 communicatie De stand van de circulair gepolariseerde (richt) antenne heeft geen invloed op de ontvangst Lineare polarisatie Circulair polarisatie Signaalsterkte Altijd goede ontvangst! Signaalsterkte

29 communicatie??? Radioplanning: Simulatie Software Site Survey

30 communicatie: PROFINET Zo stabiel en betrouwbaar als een kabel Korte tijd vertraging & deterministisch gedrag Hoge dichtheid van verschillende wireless verbindingen toegestaan Kosten zijn vergelijkbaar met een veldbus interface Veilig m.b.t. toegang en manipulatie Eenvoudig in gebruik: automatisch communicatie set-up