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

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 18 июля, печатный экземпляр отправим 22 июля.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Информационные технологии

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

Дата публикации: 23.12.2019

Статья просмотрена: 39 раз

Библиографическое описание:

Горбачёв, И. А. О выборе беспроводной сети для предприятия / И. А. Горбачёв. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 51 (289). — С. 1-2. — URL: https://moluch.ru/archive/289/65627/ (дата обращения: 04.07.2020).



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.


Ключевые слова

беспроводная сеть, топология сети, стандарт связи, скорость передачи данных, помехоустойчивость, радиус действия

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