О выборе беспроводной сети для предприятия | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 29 февраля, печатный экземпляр отправим 4 марта.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

Опубликовано в Молодой учёный №51 (289) декабрь 2019 г.

Дата публикации: 23.12.2019

Статья просмотрена: 8 раз

Библиографическое описание:

Горбачёв И. А. О выборе беспроводной сети для предприятия // Молодой ученый. — 2019. — №51. — С. 1-2. — URL https://moluch.ru/archive/289/65627/ (дата обращения: 18.02.2020).



Необходимость внедрения беспроводных сетей в автоматизацию производства вызвано повышением возможностей предприятий, таких как систематизация процессов, повышение производительности, экономия энергоресурсов, безопасность, круглосуточный и бесперебойный режим работы. Количество предприятий, интегрирующих беспроводные сети в уже существующие локальные сети, увеличивается. Для выполнения специфических задач, осуществляется подбор необходимого стандарта связи, что позволяет предприятию выполнять ранее недоступные для производства специализированные задачи.

Ключевые слова: стандарт связи, беспроводная сеть, топология сети, скорость передачи данных, помехоустойчивость, радиус действия.

Введение

Применение сетей на производстве, связано с повышением эффективности работы предприятия, внедрением автоматизированных агрегатов, устройств контроля производства, управлением освещения, климатом в помещении. В основном, для автоматизации предприятий используют кабельные сети, из-за надёжности передачи данных. Но существуют ситуации, когда применение кабельных сетей для автоматизации предприятия не рационально.

Основными условиями для применения беспроводных сетей на промышленных предприятиях являются:

Условие, при котором подключение кабелем невозможно из-за постоянного передвижения объекта в пространстве (перемещение рабочих, грузов и т. д.).

Условия, при которых не нарушается работа предприятия, соблюдается безопасность работы предприятия и технологических процессов производства (опасные объекты).

Выбор стандарта

Перед выбором конкретной технологии передачи данных по радиоканалу, нужно определиться с условиями эксплуатации, задачами, стоящими перед беспроводной сетью.

Самым распространённым видом сети на предприятиях является сеть Ethernet. Проводная сеть Ethernet значительно расширяет возможности предприятий благодаря универсальности и простоте коммутации. Такая сеть поддерживает большинство протоколов для передачи данных, и объединяет системы контроля управления доступом на предприятии, сети пожарной/охранной безопасности предприятия и т. п. Поскольку применение данной сети на предприятиях получило широкое распространение, то это означает, что беспроводная сеть должна с лёгкостью интегрироваться в Ethernet.

Наибольшее распространение в автоматизации предприятий получили следующие типы стандартов связи:

  • IEEE 802.15.1 — ZigBee (WPAN)
  • IEEE 802.11 — Wi-Fi (WLAN)

Рассмотрим их более подробно.

Стандарт IEEE 802.15.1ZigBee (WPAN)

Главной особенностью стандарта сети ZigBee является самоорганизация ячеистой (mesh) топологии сети с возможностью самовосстановления, ретрансляцией сообщений и маршрутизацией пакетов. Данные в такой сети передаются от узла к узлу, до тех пор, пока не достигнут получателя, а возможность самовосстановления сети позволяет прокладывать новые маршруты передачи данных при выходе из строя одного из узлов связи.

Скорость передачи стандарта в зависимости от загрузки сети и ретрансляции сообщений составляет от 5 до 250 Кбит/с., а радиус действия от 10 до 100 и более метров (в зависимости от передатчика), так же за счёт ретрансляции в ячеистой сети, данные можно передавать на большие расстояния. Согласно данным сертификации ZigBee, низкое энергопотребление позволяет работать каждому узлу связи до двух лет на собственных батареях Максимальное количество узлов в сети 65000.

Такие характеристики определяют применение беспроводной сети стандарта ZigBee в более сложных условиях, таких как: контроль пожаробезопасности на территории предприятия, охрана периметра, контроль утечки вредных веществ, управление энергетическими установками, электронными задвижками, воротами. [3]

Стандарт IEEE 802.11Wi-Fi (WLAN)

Стандарт работает в частотном диапазоне 2.4 и 5 ГГц со скоростями от 1 до 600 Мбит/с. Радиус действия, в среднем до 100 м. по прямой видимости. Максимальное количество одновременно подключенных к точке доступа клиентов — до 127. Для автоматизации сетей предприятия обычно используется режим «Infrastructure», позволяющий подключить к одной точке доступа WiFi большое количество клиентских устройств. В отличие от стандарта ZigBee, Wi-Fi устройства требуют внешний источник питания. Это связано с большей мощностью передатчика и большой скоростью передачи данных.

Клиентские Wi-Fi устройства при автоматизации, в основном используют стандарты передачи данных IEEE 802.11 a/b/g на частоте 2.4 ГГц, со скоростями от 1 до 54 Мбит/с. Эти стандарты позволяют передавать информацию по радиоканалу с большой скоростью, и в зависимости от расстояния от точки доступа до клиентского устройства регулировать скорость передачи данных. [1]

Значительное преимущество перед стандартом ZigBee — высокая скорость передачи данных, что позволяет не только управлять устройствами, но и осуществлять передачу изображения в реальном времени. Так же к сети Wi-Fi можно подключать системы безопасности предприятия, и системы контроля управления доступом на предприятие.

Заключение

Вышеперечисленные стандарты хорошо интегрируются в компьютерные сети и обладают собственными, уникальными характеристиками, пригодными для применения в автоматизации предприятий. В зависимости от потребностей предприятия можно выбрать стандарт связи наиболее удовлетворяющий технологическому процессу, таким образом получить возможность автоматизации ранее недоступных для централизованного управления, агрегатов предприятия, а так же сэкономить на энергетических затратах и повысить эффективность предприятия в целом.

Литература:

  1. Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием. — М.: Горячая линия-Телеком, 2009. — 608 с.
  2. Рекомендация МСЭ-RP.1238–7 Данные о распространении радиоволн и методы прогнозирования для планирования систем радиосвязи внутри помещений и локальных зоновых радиосетей в частотном диапазоне 900 МГц — 100 ГГц, 2015
  3. Байчаров С. Выбор технологии беспроводного обмена данными для решения задач автоматизации систем жизнеобеспечения офисно-производственных помещений // Беспроводные технологии. — 2007. — № 2.
Основные термины (генерируются автоматически): IEEE, сеть, WLAN, WPAN, скорость передачи данных, радиус действия, автоматизация предприятий, беспроводная сеть, ретрансляция сообщений, система контроля управления.


Похожие статьи

Беспроводные сенсорные сети | Статья в журнале...

WSN, wireless sensor network) — это распределённая, самоорганизующуюся сеть множества датчиков (сенсоров) и

Область покрытия подобной сети может составлять от нескольких метров до нескольких километров за счет способности ретрансляции сообщений от одного...

Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi

Принцип действия технологии Wi-Fi достаточно прост. Для организации сети необходимо иметь

Как и любой другой способ передачи данных через Интернет, технология Wi-Fiимеет

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Безопасность беспроводных сетей | Статья в журнале...

Среди WPAN-сетей наибольшей популярностью пользуется сеть Bluetooth, позволяющая

2. Беспроводные локальные сети WLAN (Wireless Local Area Network), которые, по

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Проектирование беспроводной сети | Статья в журнале...

(Компьютерные системы и сети).

Интенсивное развитие беспроводных сетей передачи данных вызвано потребностью в организации оперативного обмена данными, и в

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

В последнее время активное развитие получили технологии беспроводной связи, что в сочетании с достижениями в области микропроцессорной и измерительной техники сделало возможным создание нового класса систем передачи данныхбеспроводных сенсорных...

Анализ эффективности беспроводных сетей WiMAX

Интенсивное развитие беспроводных сетей передачи данных вызвано потребностью в организации оперативного обмена данными, и в обеспечении качественной связью с подвижными и удаленными абонентами.

Место технологии MIMO в составе беспроводной сети

Однако в современных высокоскоростных сетях передачи дискретных сообщений существенно улучшить емкость сети, скорость передачи информации и спектральную эффективность можно, используя технологию с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO)...

Технология широкополосного беспроводного доступа

Как уже говорилось, изначально сети фиксированного беспроводного доступа строились на основе 2

Если в системах IEEE 802.11 используется случайный доступ абонентских станций к среде

5. Для передачи данных приложений реального времени в рекомендации вводится...

Анализ методов защиты беспроводной сети Wi-Fi от известных...

В наше время бурно развиваются беспроводные технологии в области информатизации, так как не всегда удобен, а иногда даже не возможен монтаж проводных линий связи. Но насколько безопасна передача информации по такому виду связи...

Обзор компьютерных ad hoc-сетей: структура, принципы...

Данные сети играют важную роль при необходимости выполнения масштабных работ в

Узлы D и E слабо связны, так как лишь узел D попадает в радиус действия узла E, а не наоборот.

Основываясь на этом, каждая ad hoc сеть должна обеспечивать передачу сигнала даже в...

Похожие статьи

Беспроводные сенсорные сети | Статья в журнале...

WSN, wireless sensor network) — это распределённая, самоорганизующуюся сеть множества датчиков (сенсоров) и

Область покрытия подобной сети может составлять от нескольких метров до нескольких километров за счет способности ретрансляции сообщений от одного...

Технология беспроводной передачи данных Wi-Fi

Принцип действия технологии Wi-Fi достаточно прост. Для организации сети необходимо иметь

Как и любой другой способ передачи данных через Интернет, технология Wi-Fiимеет

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Безопасность беспроводных сетей | Статья в журнале...

Среди WPAN-сетей наибольшей популярностью пользуется сеть Bluetooth, позволяющая

2. Беспроводные локальные сети WLAN (Wireless Local Area Network), которые, по

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Проектирование беспроводной сети | Статья в журнале...

(Компьютерные системы и сети).

Интенсивное развитие беспроводных сетей передачи данных вызвано потребностью в организации оперативного обмена данными, и в

WiFi — торговая марка WiFi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11.

Маршрутизация по виртуальным координатам в беспроводных...

В последнее время активное развитие получили технологии беспроводной связи, что в сочетании с достижениями в области микропроцессорной и измерительной техники сделало возможным создание нового класса систем передачи данныхбеспроводных сенсорных...

Анализ эффективности беспроводных сетей WiMAX

Интенсивное развитие беспроводных сетей передачи данных вызвано потребностью в организации оперативного обмена данными, и в обеспечении качественной связью с подвижными и удаленными абонентами.

Место технологии MIMO в составе беспроводной сети

Однако в современных высокоскоростных сетях передачи дискретных сообщений существенно улучшить емкость сети, скорость передачи информации и спектральную эффективность можно, используя технологию с многоканальным входом и многоканальным выходом (MIMO)...

Технология широкополосного беспроводного доступа

Как уже говорилось, изначально сети фиксированного беспроводного доступа строились на основе 2

Если в системах IEEE 802.11 используется случайный доступ абонентских станций к среде

5. Для передачи данных приложений реального времени в рекомендации вводится...

Анализ методов защиты беспроводной сети Wi-Fi от известных...

В наше время бурно развиваются беспроводные технологии в области информатизации, так как не всегда удобен, а иногда даже не возможен монтаж проводных линий связи. Но насколько безопасна передача информации по такому виду связи...

Обзор компьютерных ad hoc-сетей: структура, принципы...

Данные сети играют важную роль при необходимости выполнения масштабных работ в

Узлы D и E слабо связны, так как лишь узел D попадает в радиус действия узла E, а не наоборот.

Основываясь на этом, каждая ad hoc сеть должна обеспечивать передачу сигнала даже в...

Задать вопрос