elektro.info

news Schematy w chmurze obliczeniowej EPLAN eBuild

Schematy w chmurze obliczeniowej EPLAN eBuild

Na targach SPS 2019 zostanie zaprezentowane nowe oprogramowanie EPLAN eBuild do generowania schematów elektrycznych i hydraulicznych działające w chmurze obliczeniowej. Jest to oprogramowanie przeznaczone...

Na targach SPS 2019 zostanie zaprezentowane nowe oprogramowanie EPLAN eBuild do generowania schematów elektrycznych i hydraulicznych działające w chmurze obliczeniowej. Jest to oprogramowanie przeznaczone dla tych użytkowników Platformy EPLAN 2.8, którzy dopiero rozpoczynają swoje doświadczenia w środowisku rozwiązań chmurowych. Do korzystania z tego nowego oprogramowania freemium wymagana jest rejestracja w systemie EPLAN ePulse lub za pomocą Platformy EPLAN w wersji 2.8.

news SPIN Extra 2020 już w marcu! Nowości w programie spotkania

SPIN Extra 2020 już w marcu! Nowości w programie spotkania

W dniach 25-26 marca 2020 w Hotelu Marina koło Olsztyna, odbędzie się SPIN Extra 2020. Tradycyjnie podczas spotkania partnerzy zaprezentują swoje rozwiązania podczas prelekcji. Do dyspozycji uczestników...

W dniach 25-26 marca 2020 w Hotelu Marina koło Olsztyna, odbędzie się SPIN Extra 2020. Tradycyjnie podczas spotkania partnerzy zaprezentują swoje rozwiązania podczas prelekcji. Do dyspozycji uczestników będzie część ekspozycyjna, w ramach której prowadzone będą prezentacje sprzętu i indywidualne doradztwo. Nie zabraknie konsultacji z ekspertami oraz czasu na rozmowy kuluarowe i integrację.

news Jak wygląda elektromobilność w przypadku samochodów ciężarowych?

Jak wygląda elektromobilność w przypadku samochodów ciężarowych?

Elektromobilność w segmencie samochodów użytkowych nabiera rozpędu. Coraz więcej koncernów prezentuje nowe, zeroemisyjne modele służące do transportu towarów. W Polsce kluczowe jest uruchomienie dopłat...

Elektromobilność w segmencie samochodów użytkowych nabiera rozpędu. Coraz więcej koncernów prezentuje nowe, zeroemisyjne modele służące do transportu towarów. W Polsce kluczowe jest uruchomienie dopłat z Funduszu Niskoemisyjnego Transportu. Odpowiednie przepisy wykonawcze określające wysokość wsparcia z FNT dla pojazdów ciężarowych zostały niedawno opublikowane w Dzienniku Ustaw.

Przegląd bezprzewodowych technologii komunikacyjnych krótkiego zasięgu w zastosowaniach przemysłowych

dr inż Piotr Bilski | 2016-01-25

Technologie bezprzewodowe stały się obecnie standardem komunikacyjnym w większości aspektów ludzkiej działalności, systematycznie wypierając przewodowych poprzedników. Umożliwił to znaczący spadek kosztów implementacji takiej technologii, w połączeniu za znacznie prostszą instalacją oraz procedurą użytkowania. Jednym z problemów pojawiających się w transmisji bezprzewodowej jest potencjalne zagrożenie ­wzajemnego zakłócania urządzeń znajdujących się w swoim zasięgu.

Znaczna liczba modułów pracuje w radiowym paśmie nielicencjonowanym (powszechnie znanym jako ISM – Industrial Scientific Medical), co ułatwiło rozwój wielu zastosowań, ale również wprowadziło ograniczenia, np. odnośnie mocy emitowanej przez anteny.

Ponieważ najczęściej stosowane są anteny dookólne, w jednej chwili dochodzi do przenikania się wielu fal elektromagnetycznych pochodzących z różnych źródeł. Co więcej, brak ograniczeń na wykorzystanie pasma sprawia, że w jednej lokalizacji pojawić się może dowolna liczba urządzeń nadających i odbierających niezależne strumienie danych. Z tego względu istotne są parametry związane z określonymi pasmami, które jednocześnie sugerują obszar potencjalnych zastosowań.

Najbardziej znanymi technologiami bezprzewodowymi są obecnie standardy IEEE 802.11 (szerzej znane jako Wi‑Fi), czyli standard lokalnej bezprzewodowej sieci komputerowej, a także IEEE 802.15.1 (o powszechnie rozpoznawalnej nazwie Bluetooth), zapewniający komunikację pomiędzy urządzeniami znajdującymi się blisko siebie (przeważnie do 10 m) i wymieniającymi się niewielką ilością informacji (z prędkością do 1 Mb/s).

Oprócz wymienionych rozwiązań istnieją jednak inne, wykraczające poza powszechnie rozpoznawane pasmo ISM (2,4 GHz lub 5 GHz).

Do takich w szczególności należą SRD860 oraz LPD433 (zaliczana do ISM), które również mogą zostać wykorzystane w zastosowaniach pomiarowych, sterowania oraz w tzw. obszarze użytkownika końcowego.

Z pasma SRD860 korzystać może np. technologia ZigBee (standard IEEE 802.15.4) w Europie, LPD433 zaś wykorzystywane jest głównie do bezprzewodowej transmisji głosowej (amatorska radiokomunikacja).

W artykule przedstawiono technologie komunikacji bezprzewodowej bliskiego zasięgu działające w paśmie poniżej 1 GHz. Po krótkim wprowadzeniu do standardów SDR omówiono ich parametry fizyczne (m.in. dopuszczalną moc i typową prędkość transmisji), co obejmuje również liczbę i szerokość kanałów komunikacyjnych, wykorzystywane modulacje, a także zdolność do poprawnego odbioru danych cyfrowych w warunkach zakłóceń. Przedstawiono również typowe zastosowania omawianych standardów, zarówno obecne, jak i planowane w przyszłości.

Charakterystyka pasm SDR

Technologia urządzeń bliskiego zasięgu opracowywana jest od kilkudziesięciu lat, czego efektem jest zarówno szereg standardów (m.in. wymienione wcześniej Wi-Fi czy Bluetooth), jak i dokumentów standaryzacyjnych określających ograniczenia każdego z rozwiązań oraz przewidującego jego użyteczność w przyszłości [1].

W efekcie utworzono mapę zajętości pasma częstotliwości radiowych z przeznaczeniem dla tego typu urządzeń. Nie jest to pasmo jednolite, zostało bowiem podzielone na wiele podpasm, zajmujących obszary od kilkuset kiloherców do 246 GHz.

Wiele z zarezerwowanych podpasm zostało przydzielonych istniejącym rozwiązaniom, niektóre wciąż czekają na potencjalne zastosowanie.

Zatwierdzaniem przydziałów częstotliwości dla poszczególnych zastosowań zajmują się z ramienia Komisji Europejskiej organizacje ETSI (European Telecommunications Standards Institute) oraz CEPT (European Conference of Postal and Telecommunications Administrations).

W tym drugim przypadku najistotniejszy dla technologii SDR jest wydział ECC (Electronic Communications Committee), odpowiedzialny ze rekomendację dla poszczególnych zakresów.

Najważniejszą cechą pasm SDR jest brak konieczności pozyskania licencji na ich wykorzystanie. Zaletą takiego rozwiązania jest duża swoboda we wprowadzaniu kolejnych urządzeń do użytku, co wpłynęło na popularność np. komputerowych sieci bezprzewodowych.

Z drugiej strony problemem może być właśnie liczba jednocześnie nadających i odbierających dane modułów. Z tego powodu konieczne stało się wprowadzenie szeregu ograniczeń ułatwiających koegzystencję urządzeń (np. poprzez dopuszczenie maksymalnego poziomu mocy sygnału emitowanego przez antenę).

b przeglad bezprzewodowych technologii rys 1
Rys. 1. Przydział częstotliwości do poszczególnych zastosowań w ramach pasma SRD; Rys. P. Bilski

Pasmo SRD może być wykorzystane zarówno do transmisji analogowej, jak i cyfrowej, jednak ta druga ze względu na upowszechnienie się układów cyfrowych praktycznie we wszystkich dziedzinach techniki jest zdecydowanie częściej stosowana (dlatego też w artykule omawiane są tylko rozwiązania komunikacji cyfrowej).

Uproszczoną tablicę przydziałów częstotliwości przedstawia rysunek 1.

Literatura

1. „ERC Recommendation 70-03”, online: http://www.erodocdb.dk/docs/doc98/official/pdf/rec7003e.pdf.

2. A. Zankiewicz, „Technologie bezprzewodowej komunikacji M2M w pasmach nielicencjonowanych – Wi-Fi (IEEE 802.11)”, ElektroInfo, 12/2014.

3. Z. Mazur, „Technologia RFID w systemach automatycznej identyfikacji obiektów”, ElektroInfo, 3/2014.

4. „Short Range Devices operating in the 863-870 MHz frequency band”, Aegis, online: http://stakeholders.ofcom.org.uk/binaries/consultations/tlc/annexes/Final_report.pdf.

5. „Komunikacja bezprzewodowa”, Astor, http://www.astor.com.pl/downloads/katalogi/SATEL/1_SATEL/SATEL.pdf

6. G. Fokin, D. Volgushev, A. Kireev, D. Bulanov, V. Lavrukhin, "Designing the MIMO SDR-based LPD transceiver for long-range robot control applications," Proc. 6th International Congress on Ultra Modern Telecommunications and Control Systems and Workshops (ICUMT), 6-8 Oct. 2014, St. Petersburg, Russia, pp. 456-461.

7. M. Loy, R. Karingattil, and L. Williams, "ISM-Band and Short Range Device Regulatory Compliance Overview," Texas Instruments Application Report, online: http://www.ti.com/lit/an/swra048/swra048.pdf.

Czytaj też: Przetworniki położenia liniowego i kątowego- interesujące rozwiązania >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Najważniejszą część pasma zajmuje obszar zarezerwowany dla urządzeń przemysłowych, naukowych oraz medycznych (Industrial Scientific Medical – ISM).

W podpaśmie 2,4 GHz działają najpopularniejsze technologie, tj. Wi-Fi [2] oraz Bluetooth (choć ta pierwsza wraz z odmianą 802.11n oraz 802.11ac powoli migruje w stronę pasma 5 GHz).

b przeglad bezprzewodowych technologii fot 1
Fot. 1. Radiotelefon SATELLINE-3AS 869; fot. P. Bilski

Z drugiej strony technologia RFID (identyfikacji urządzeń komunikujących się na częstotliwościach radiowych) [3] wykorzystuje pasmo 13,5 MHz, zaś obszar w okolicy 433 MHz (tzw. pasmo 70-centymetrowe) zarezerwowany jest dla urządzeń typu LDP433 (ang. Low Power Devices), stanowiąc do niedawna podstawowy obszar częstotliwości dla taniej, amatorskiej łączności radiowej.

Poza tym szereg podpasm został przygotowany dla amatorskich i profesjonalnych zastosowań radiokomunikacyjnych (np. działalności krótkofalarskiej).

Dla przykładu, tzw. pasmo 1.2-centymetrowe (zakres 24.00–24.25 GHz) jest wykorzystywane do amatorskiej komunikacji radiowej oraz satelitarnej.

Technologia SRD860, będąc rozszerzeniem rozwiązania LPD433 (z intencją przeniesienia całej komunikacji do tego właśnie przedziału częstotliwości) wykorzystuje pasmo 863–870 MHz, dzielone zwykle na trzy przedziały, tj. 863–865 MHz, 865–868 MHz oraz 868–870 MHz. Ich wykorzystanie zostało przypisane następującym klasom urządzeń [4]:

  • pasmo najniższe (low-band) wykorzystują urządzenia audio, tj. mikrofony bezprzewodowe oraz odbiorniki,
  • pasmo środkowe (mid-band) wykorzystywane jest przez urządzenia przemysłowe, np. do oznaczania i śledzenia pozycji towarów w fabryce,
  • pasmo górne (high-band) zajęte jest przez systemy automatyki domowej i biurowej, alarmy przeciwpożarowe czy czujniki inteligentne (podzielone na kilka kanałów wąskopasmowych o ograniczeniach mocy promieniowanej rzędu, odpowiednio 10, 25 oraz 100 mW).

 

Trzecie podpasmo jest obecnie najintensywniej wykorzystywane, wiąże się też z nim największe nadzieje dla przyszłych aplikacji (rys. 2).

b przeglad bezprzewodowych technologii rys 2
Rys. 2. Podział pasma ISM 2,4 GHz na kanały transmisyjne; Rys. P. Bilski

Przykładem urządzenia działającego w górnej części pasma 860 MHz jest radiotelefon SATELLINE-3AS firmy SATEL (fot. 1) [5].

Z kolei rozwiązanie LPD433 zajmuje przedział 433,05–434,79 MHz i wykorzystywane jest głównie przez amatorskie nadajniki i odbiorniki radiowe średniej mocy [6], ale także występuje np. w kluczykach samochodowych (umożliwiając operację na zamku centralnym i alarmie).

Czytaj też: Wykorzystanie standardu Ethernet w rozwiązaniach automatyki i zabezpieczeń sieci rozdzielczej SN >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Szczegóły transmisji informacji

Każde pasmo przydzielone do użytku dla określonej klasy urządzeń charakteryzowane jest przez jedną częstotliwość (zwykle dolną lub środkową), w pobliżu której mogą być nadawane i odbierane informacje. Każde pasmo jest zatem podzielone na fragmenty (kanały), którymi przesyłane są fale elektromagnetyczne przenoszące informację.

Szerokość kanału zależna jest od konkretnego podpasma SRD i określa ona, jaką częstotliwość musi mieć transmitowany sygnał (tzw. nośna) oraz jak szeroki obszar może zajmować w sąsiedztwie centralnej częstotliwości nośnej.

Sposób wydzielenia kanałów zależy od stosowanych modulacji (czyli metod transmisji danych cyfrowych lub analogowych za pomocą fali elektromagnetycznej). Energia fali nośnej skupiona jest wokół częstotliwości środkowej, część jej rozprasza się jednak w szerszym paśmie. Istotna jest zatem minimalizacja niekorzystnego efektu interferencji powodowanych przez fale znajdujące się w sąsiednich kanałach, w większości przypadków widma sygnałów z sąsiednich częstotliwości mogą się bowiem nakładać.

b przeglad bezprzewodowych technologii rys 3
Rys. 3. Ilustracja ograniczeń dla mocy promieniowanej w paśmie SRD860; Rys. P. Bilski

Dobrym przykładem służy standard Wi-Fi 802.11b, dla którego pasmo 2,4 GHz (w zakresie 2,401–2,495 GHz) zostało podzielone na 14 nachodzących na siebie kanałów o szerokości 22 MHz każdy (z których ostatni zarezerwowany jest tylko dla Japonii), przy czym zdefiniowane są one tak, że każdy kanał pokrywa się częściowo z pięcioma sąsiednimi (rys. 3.). Dzięki temu możliwe jest efektywne wykorzystanie pasma do jednoczesnej komunikacji przy użyciu wielu urządzeń znajdujących się w bezpośredniej bliskości.

Aby jednak uniknąć zniekształceń, stosowane modulacje muszą zapewniać dostatecznie niski poziom tzw. ICI (ang. Inter Channel Interference), czyli interferencji pomiędzy falami elektromagnetycznymi w sąsiednich kanałach.

Podobnym parametrem określającym wpływ informacji przesyłanych w sąsiednich kanałach na możliwość poprawnego odbioru sygnału w kanale aktualnie przetwarzanym jest tzw. ISI (ang. Inter Symbol Interference). Z tego m.in. powodu standard 802.11n wykorzystuje kanały o szerokości 40 MHz, co jednak wpływa ujemnie na interferencje międzykanałowe. Aby ich uniknąć, stosowana jest mniejsza liczba kanałów.

W przypadku technologii LPD433 pasmo 433,05–434,79 MHz zostało podzielone na 69 niezachodzących na siebie kanałów o szerokości 25 MHz. Pierwszy kanał zajmuje zatem obszar 433,05–433,075 MHz, drugi 433,075–433,09 MHz itd. Technologia SRD860 jest bardziej skomplikowana pod tym względem, samo górne pasmo zostało podzielone na 5 obszarów, jak pokazano w tabeli 1.

b przeglad bezprzewodowych technologii tab 1 1
Tab. 1. Podział pasma SRD860 na kanały

W obszarach tych z kolei wyodrębniono różną liczbę nienachodzących na siebie kanałów o zróżnicowanej szerokości. Łącznie zawarto tu zatem 126 kanałów.

Należy podkreślić, że przydział częstotliwości ma charakter lokalny, tzn. jest ściśle związany z konkretnym rejonem geograficznym. Standard SRD860 jest wykorzystywany głównie w Europie, zaś w Stanach Zjednoczonych częstotliwości te są wykorzystywane przez telefonię komórkową, nie mogą zatem służyć urządzeniom bliskiego zasięgu.

Z kolei licencjonowane pasmo 5 GHz, standardowo wykorzystywane przez standard IEEE 802.11 w Ameryce, zarezerwowane było w Europie dla technologii HyperMAN (która jednak obecnie jest zarzucona, w związku z czym również na naszym kontynencie będzie można ją wykorzystać dla przyszłych standardów bezprzewodowej sieci komputerowej).

Czytaj też: Doświadczenia eksploatacyjne selektywnego wyłączania zwarć doziemnych w sieciach SN >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Niezwykle istotnym parametrem transmisji bezprzewodowej jest moc anteny nadawczej i/lub odbiorczej.

W opisywanych technologiach wykorzystywane są najczęściej anteny wbudowane w urządzenie lub zewnętrzne przeznaczone do określonego celu. Rzadziej stosuje się anteny zewnętrzne ogólnego przeznaczenia (co do niedawna było częstą praktyką w technologii Wi-Fi, ponieważ dzięki końcówce wyprowadzanej z karty możliwe było podłączenie wielu rodzajów anten).

W komunikacji bezprzewodowej parametrem określającym praktyczne możliwości urządzenia jest efektywna moc wypromieniowana (Effective Radiated Power – ERP) [7]:

b przeglad bezprzewodowych technologii wzor 1
(1)

gdzie P to moc wypromieniowana przez antenę. Alternatywnie wykorzystać można efektywną moc wypromieniowania względem idealnej anteny izotropowej (ang. Effective Isotropic Radiated Power – EIRP). Wówczas zależność jest następująca:

b przeglad bezprzewodowych technologii wzor 2
(2)

Uwzględniając natężenie pola elektrycznego E w odległości r od anteny, moc wypromieniowana może być obliczona ze wzoru [1]:

b przeglad bezprzewodowych technologii wzor 3
(3)

Parametrem pośrednio związanym z emitowaną mocą, a mającym krytyczne znaczenie dla poprawnej komunikacji cyfrowej w opisywanych pasmach, jest współczynnik BER (ang. Bit Error Rate), określający prawdopodobieństwo błędnego odczytania wartości bitu. Dla przykładu, BER=10e-3 oznacza, że jeden na tysiąc bitów może zostać niepoprawnie odczytany, co wymaga powtórzenia transmisji.

Ponieważ urządzenia bliskiego zasięgu typu LPD433 oraz SRD860 odpowiadają za przesyłanie stosunkowo niewielkich ilości informacji, przedstawiona wartość przykładowa BER jest akceptowalna (choć w przypadku technologii odpowiedzialnych za bardziej intensywną komunikację wartość BER musi być znacznie wyższa, np. 10e-6).

Opisywane urządzenia są często zasilane bateryjnie. Z tego powodu moc wypromieniowywana przez antenę nie może być zbyt duża.

Ograniczenie to jest również spowodowane dążeniem do minimalizacji zakłóceń pomiędzy urządzeniami w sytuacji, gdy ich liczba jest na tyle duża, że wykorzystywane są wszystkie dostępne kanały.

Urządzenia klasy SRD charakteryzują się zatem niewielką mocą promieniowania. W większości wypadków wartość graniczna (w zależności od pasma częstotliwości) to 500 mW [7], nierzadko jest ona jednak znacznie mniejsza. W przypadku technologii LRD433 jest to 10 mW, zaś ograniczenia technologii SRD860 pokazano na rysunku 4., są one bowiem zależne od wykorzystywanego podpasma.

b przeglad bezprzewodowych technologii rys 4
Rys. 4. Konfiguracja komunikacji urządzeń pomiarowych z wykorzystaniem radiomodemów w trybie połączenia punkt–punkt (a) oraz punkt–wielopunkt (b); rys. P. Bilski

Do poziomu wypromieniowywanej mocy proporcjonalny jest również zasięg komunikacji. Generalnie im mocniejszy sygnał, tym większe możliwości jego detekcji w znacznej odległości od nadawcy (zgodnie z (3)). W przypadku mocy do 10 mW zasięg nie przekracza 10 m, moc rzędu 25 mW i więcej oznacza zasięg do 100 m (w ekstremalnych sytuacjach może to być nawet 1 km, jednak w praktyce takie parametry nie są osiągane, głównie z powodu obecności przeszkód terenowych).

Możliwe jest zwiększenie zasięgu urządzeń poprzez zwiększenie dopuszczalnej mocy (np. do 1 W), jednak wówczas pojawiają się problemy z jednoczesną komunikacją licznych urządzeń na niewielkim obszarze, prowadząc do wzajemnego zakłócania.

Czytaj też: Mobilne sposoby sterowania w inteligentnym budynku >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Stosowane modulacje

Cyfrowa oraz analogowa transmisja informacji na poszczególnych pasmach możliwa jest dzięki zastosowanej modulacji. Od jej rodzaju zależy również prędkość transmisji.

Obecnie systemy komunikacyjne są niezwykle zaawansowane pod tym względem.

Dla przykładu, pierwsza implementacja Wi-Fi, tj. standard IEEE 802.11, zapewniała maksymalną prędkość 2 Mb/s, zaś jej najnowsza, stopniowo wprowadzana na rynek odsłona, tj. IEEE 802.11ac, zapewnia już prędkość teoretyczną 7 Gb/s.

Tak znaczny wzrost osiągów był możliwy m.in. dzięki wprowadzeniu modulacji OFDM (ang. Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

W technologii SRD860 stosowane są (oprócz modulacji analogowych) głównie metody rozpraszania widma FHSS (ang. Frequency Hoping Spread Spectrum) oraz DSSS (ang. Direct SequenceSpread Spectrum).

Pierwsza polega na okresowej zmianie kanału, którym przesyłany jest sygnał.

Co jakiś czas (określony w specyfikacji) następuje przeskok z aktualnego kanału na następny w sekwencji (która musi być znana zarówno nadawcy, jak i odbiorcy). Jest to metoda rozpraszania widma, która umożliwia komunikację wielu urządzeń jednocześnie z wykorzystaniem tego samego pasma (przy założeniu, że w danej chwili transmitowane są dane na różnych kanałach).

Tego typu modulacja była już stosowana w standardzie 802.11, gdzie pasmo 2,4 GHz zostało podzielone na 79 niepokrywających się kanałów o szerokości 1 MHz.

Prędkości uzyskiwane dla SRD860 są zatem analogiczne i nie przekraczają 500 kb/s.

Modulacja DSSS polega na przemnożeniu oryginalnego ciągu binarnego przez ciąg o zmieniających się znacznie szybciej poziomach, dzięki czemu wynik zajmuje znacznie szersze pasmo niż na początku.

Następnie stosowana jest modulacja typu PSK (ang. Phase Shift Keying), np. BPSK do transmisji strumienia danych za pomocą fali elektromagnetycznej. Jest to modulacja fazowa, w której ciągi binarne są reprezentowane przez sygnały sinusoidalne o różnym przesunięciu, np. 0, 90, 18 i 270 stopni.

Obie strony komunikacji muszą dysponować tym samym ciągiem binarnym, przez który mnożony jest oryginalny strumień danych. W przypadku LRD433 metoda modulacji nie jest z góry określona, jednak najczęściej proponuje się modulacje amplitudy (ang. Amplitude Shift Keying – ASK lub On-Off Keying – OOK), która pozwala kodować cyfry binarne za pomocą poziomów sygnału (w najprostszym przypadku poziom wysoki, np. 5 V oznacza jedynkę, podczas gdy niski, np. 0 V, oznacza zero).

Zastosowania przemysłowe

Obecnie technologie bliskiego zasięgu wykorzystywane w przemyśle umożliwiają komunikację urządzeń pomiarowo-sterujących między sobą oraz z modułami nadrzędnymi.

Interesującym przykładem zastosowania jest wykorzystanie radiotelefonów sprzęgniętych (np. poprzez interfejs RS0232C lub USB) z miernikami na terenie hali produkcyjnej.

Urządzenia zdolne są do pracy w dwóch trybach: P2P (czyli punkt-punkt) oraz P2M (czyli punkt-wielopunkt).

W pierwszym przypadku komunikują się tylko dwa urządzenia w trybie dwustronnym (tzn. oba moduły mogą być nadawcami lub odbiorcami), w drugim zaś jedno urządzenie jest nadawcą, a pozostałe – odbiorcami.

Transmisja związana jest z automatyczną kontrolą poprawności przesłanych informacji, dzięki czemu zwiększa się niezawodność transmisji (choć urządzenia ją zapewniające są droższe).

Typowym zadaniem tak zestawionego układu transmisyjnego jest np. przesyłanie informacji alarmowych w związku z pracą monitorowanych urządzeń.

W przypadku awarii zaworu, pompy lub siłownika, konieczne jest ich natychmiastowe wyłączenie. W systemie rozproszonym pojawienie się informacji o niebezpieczeństwie może zostać szybko przesłane do węzła zarządczego, który z kolei prześle rozkaz wyłączenia do modułu. Ponieważ urządzenia transmisyjne pracujące w paśmie 868–870 MHz mają moc ograniczoną do 500mW, nie zakłócają się wzajemnie, zatem mogą zostać wykorzystane do intensywnej komunikacji pomiędzy wieloma jednostkami naraz.

Podsumowanie

Pasmo SRD jest obecnie niezwykle popularne. Ponieważ jest ono nielicencjonowane, może zostać wykorzystane do dowolnego celu, o ile tylko urządzenia spełniają ograniczenia określające dopuszczalną moc sygnału.

Pasma ISM są obecnie w większości wypadków już zagospodarowane, umożliwiając komunikację bezprzewodową między komputerami, urządzeniami użytku domowego czy modułami komputerowego systemu pomiarowego.

Niektóre częstotliwości mają wciąż niewykorzystany potencjał, zaś rosnąca liczba urządzeń wymusi intensyfikację ich wykorzystania w przyszłości.

Jak pokazują przykłady standardów LPD433 oraz SRD860, także te mniej popularne podpasma mogą zostać efektywnie wykorzystane zarówno komercyjnie, jak i w przemyśle.

Cena urządzeń zdolnych do komunikacji w opisanych pasmach jest na tyle niewielka, że są one w zasięgu finansowym większości użytkowników oraz firm.

Świadomy wybór konkretnego urządzenia zależny jest przede wszystkim od potrzeb, ograniczeń prawnych w danym kraju (czego wyrazem jest krajowa tablica przeznaczeń częstotliwości), a także dostępności urządzeń konkretnego rodzaju.

Zanik technologii komunikacji analogowej (np. telewizji) powoduje pojawienie się nowych zakresów częstotliwości do wykorzystania w coraz bardziej zaawansowanych zastosowaniach. 

Czytaj też: Technologia RFID w systemach automatycznej identyfikacji obiektów >>>

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!

Galeria zdjęć

Tytuł
przejdź do galerii

Powiązane

Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych do wielokryterialnej optymalizacji rozwoju sieci dystrybucyjnej SN

Zastosowanie algorytmów ewolucyjnych do wielokryterialnej optymalizacji rozwoju sieci dystrybucyjnej SN

Część sieci dystrybucyjnych wymaga modernizacji poprzez np. zastosowywanie nowoczesnej aparatury łączeniowej, zastosowanie telemechaniki, lokalizatorów zwarć, a także przebudowę części linii napowietrznych...

Część sieci dystrybucyjnych wymaga modernizacji poprzez np. zastosowywanie nowoczesnej aparatury łączeniowej, zastosowanie telemechaniki, lokalizatorów zwarć, a także przebudowę części linii napowietrznych SN na linie kablowe. Długoterminowe prognozy energetyczne przewidują w najbliższej przyszłości znaczny wzrost zużycia energii elektrycznej, ale wskazują również na duże możliwości jej oszczędzania. Wiele dokumentów i uregulowań na poziomie światowym, unijnym i krajowym mówi o konieczności zmniejszania...

Symulacyjne metody analizy funkcjonowania układów automatyki elektroenergetycznej

Symulacyjne metody analizy funkcjonowania układów automatyki elektroenergetycznej

Warunki, w jakich współcześnie pracują sieci i systemy elektroenergetyczne, mimo dużego postępu technologicznego, jaki niewątpliwie dokonał się na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat, wcale nie uległy...

Warunki, w jakich współcześnie pracują sieci i systemy elektroenergetyczne, mimo dużego postępu technologicznego, jaki niewątpliwie dokonał się na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat, wcale nie uległy poprawie. Paradoksalnie, można zaryzykować stwierdzenie, że ów postęp technologiczny, jaki obserwujemy we wszystkich dziedzinach techniki, po części sam się przyczynił do tego stanu.

Inteligentne algorytmy służące do zdalnego testowania układów zasilania i nadzorowania ciągłej pracy urządzeń elektronicznych

Inteligentne algorytmy służące do zdalnego testowania układów zasilania i nadzorowania ciągłej pracy urządzeń elektronicznych

Do jednych z ważniejszych wyzwań, jakie stoją przed zespołami tworzącymi i wdrażającymi zaawansowane urządzenia elektroniczne, należy stworzenie takiej platformy sprzętowo-programowej, która zapewni możliwość...

Do jednych z ważniejszych wyzwań, jakie stoją przed zespołami tworzącymi i wdrażającymi zaawansowane urządzenia elektroniczne, należy stworzenie takiej platformy sprzętowo-programowej, która zapewni możliwość zdalnego testowania tych urządzeń, nie tylko na etapie produkcji, ale również w czasie ich pracy ciągłej. Duży wybór rozwiązań w zakresie transmisji danych (popularne sieci lokalne, technologie specjalizowane la przemysłu, sieci komórkowe….) oraz różnorodne aplikacje infrastrukturalne dają szerokie...

Właściwości eksploatacyjne ogniw litowych

Właściwości eksploatacyjne ogniw litowych

Akumulatory zbudowane z ogniw litowych pojawiły się w komercyjnym zastosowaniu na początku lat 90. i szybko zaczęły się upowszechniać. Dziś dostępne są różne odmiany akumulatorów litowych, a ich popularność...

Akumulatory zbudowane z ogniw litowych pojawiły się w komercyjnym zastosowaniu na początku lat 90. i szybko zaczęły się upowszechniać. Dziś dostępne są różne odmiany akumulatorów litowych, a ich popularność bardzo szybko rośnie.

Układy zasilania z wbudowaną automatyką SZR

Układy zasilania z wbudowaną automatyką SZR

Zapewnienie bezprzerwowej pracy urządzeń elektrycznych lub minimalizacja czasu przerwy, w przypadku zaniku napięcia sieci zasilającej, często stanowi jeden z głównych wymogów dla wielu gałęzi przemysłu....

Zapewnienie bezprzerwowej pracy urządzeń elektrycznych lub minimalizacja czasu przerwy, w przypadku zaniku napięcia sieci zasilającej, często stanowi jeden z głównych wymogów dla wielu gałęzi przemysłu. Oczywiste jest, że przerwa w zasilaniu powoduje straty materialne związane z zatrzymaniem produkcji bądź wydobycia surowców, ale istnieją sytuacje, w których może być przyczyną bardziej dotkliwych skutków, tj. uszkodzenia wykorzystywanej aparatury i maszyn lub zagrożenia dla zdrowia i życia personelu...

Jaka jest cena inteligentnego domu i co się na nią składa?

Jaka jest cena inteligentnego domu i co się na nią składa?

Technologia inteligentnego domu nie jest już odległą przyszłością ani barierą finansową nie do pokonania. Minimalizacja urządzeń i postęp techniczny sprawiły, że rozwiązanie jest już w zasięgu każdego...

Technologia inteligentnego domu nie jest już odległą przyszłością ani barierą finansową nie do pokonania. Minimalizacja urządzeń i postęp techniczny sprawiły, że rozwiązanie jest już w zasięgu każdego posiadacza domu. Co więcej, zgodnie z prawem, po roku 2020 będzie to konieczność w każdym nowo powstałym budynku.

Niskonapięciowy przemiennik częstotliwości w awaryjnych stanach pracy napędu

Niskonapięciowy przemiennik częstotliwości w awaryjnych stanach pracy napędu

Artykuł analizuje przypadkowo zachodzące reakcje i odporność przemiennika częstotliwości na zdarzenia awaryjne w torze prądowym napędu. Autor proponuje stanowisko badawcze wymuszające awaryjne stany pracy...

Artykuł analizuje przypadkowo zachodzące reakcje i odporność przemiennika częstotliwości na zdarzenia awaryjne w torze prądowym napędu. Autor proponuje stanowisko badawcze wymuszające awaryjne stany pracy przemiennika częstotliwości, zarówno po jego stronie zasilania, jak i silnikowej oraz omawia wyniki badań wpływu tych wymuszeń na pracę przemiennika częstotliwości.

Dobór urządzeń sterujących dla adaptacyjnego systemu sterowania (część 1.) - kryteria doboru urzadzeń

Dobór urządzeń sterujących dla adaptacyjnego systemu sterowania (część 1.) - kryteria doboru urzadzeń

W artykule przedstawiono wymagania techniczne i analizę właściwości technicznych programowalnych elementów kontrolera automatyki oraz układów mikroprocesorowych, porównanie IPC, PLC, PAC i MC. Wymieniono...

W artykule przedstawiono wymagania techniczne i analizę właściwości technicznych programowalnych elementów kontrolera automatyki oraz układów mikroprocesorowych, porównanie IPC, PLC, PAC i MC. Wymieniono też czynniki wpływające na eksploatację systemów.

Zastosowanie enkoderów w serwonapędach - wprowadzenie

Zastosowanie enkoderów w serwonapędach - wprowadzenie

W artykule omówione zostały podstawowe zalety stosowania enkoderów w serwonapędach.

W artykule omówione zostały podstawowe zalety stosowania enkoderów w serwonapędach.

Prototypowy system kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego

Prototypowy system kontroli i sterowania układami zabezpieczeń i oszczędności energii domu jednorodzinnego

Charakterystykę i perspektywy rozwojowe systemów zabezpieczeń i automatyki budynku opisano w [1]. System „otwarty” powinien zatem wyróżniać się szczegółowym schematem połączeń elektrycznych i wykazem zastosowanych...

Charakterystykę i perspektywy rozwojowe systemów zabezpieczeń i automatyki budynku opisano w [1]. System „otwarty” powinien zatem wyróżniać się szczegółowym schematem połączeń elektrycznych i wykazem zastosowanych układów elektronicznych.

Wymagania i zadania współczesnych systemów informatycznych sterowania i wspomagania pracy jednostek wytwórczych w Krajowym Systemie Energetycznym

Wymagania i zadania współczesnych systemów informatycznych sterowania i wspomagania pracy jednostek wytwórczych w Krajowym Systemie Energetycznym

Głównym celem artykułu jest przybliżenie wymagań i zadań wybranych systemów teleinformatycznych mających na celu pozyskiwanie danych i informacji oraz właściwe zarządzanie pracą węzłów wytwórczych i jednostek...

Głównym celem artykułu jest przybliżenie wymagań i zadań wybranych systemów teleinformatycznych mających na celu pozyskiwanie danych i informacji oraz właściwe zarządzanie pracą węzłów wytwórczych i jednostek generacyjnych w KSE.

Oblicza nowoczesnej automatyki - targi Hannover Messe 2017 - część 2

Oblicza nowoczesnej automatyki - targi Hannover Messe 2017 - część 2

Targi poświęcone automatyce i robotyce, które odbyły się w dniach 24-28 kwietnia w Hannover Messe, były okazją do prezentacji oferty setek firm i produktów, systemów oraz usług, bez których wdrożenie istnienie...

Targi poświęcone automatyce i robotyce, które odbyły się w dniach 24-28 kwietnia w Hannover Messe, były okazją do prezentacji oferty setek firm i produktów, systemów oraz usług, bez których wdrożenie istnienie i rozwój idei "Industry 4.0" nie byłby możliwy. W halach centrum targowego w Hanowerze przedstawiono zatem najnowsze osiągnięcia w dziedzinie narzędzi przeznaczonych dla elektroinstalatorów, kabli i przewodów oraz wszelkiego osprzętu instalacyjnego, ochrony przeciwporażeniowej, ochrony przeciwpożarowej,...

Oblicza nowoczesnej automatyki - targi Hannover Messe 2017 - część 1

Oblicza nowoczesnej automatyki - targi Hannover Messe 2017 - część 1

W dniach 24-28 kwietnia, Hanower znalazł się w centrum zainteresowania szeroko rozumianej branży automatyki. Olbrzymie hale Hannover Messe, istnego miasta w mieście, wypełniały technologiczne nowości oraz...

W dniach 24-28 kwietnia, Hanower znalazł się w centrum zainteresowania szeroko rozumianej branży automatyki. Olbrzymie hale Hannover Messe, istnego miasta w mieście, wypełniały technologiczne nowości oraz gwar rozmów ekspertów i specjalistów z każdego możliwego sektora automatyki, przedstawicieli świata biznesu i nauki oraz mediów branżowych, wykonawców, konstruktorów, projektantów i pasjonatów.

Automatyka SZR w nowoczesnych układach zasilania

Automatyka SZR w nowoczesnych układach zasilania

W artykule przedstawiono wymagania stawiane układom zasilania oraz przedstawiono najczęstsze rozwiązania układowe. Zaprezentowano także cechy nowoczesnego automatu SZR na przykładzie urządzenia opracowanego...

W artykule przedstawiono wymagania stawiane układom zasilania oraz przedstawiono najczęstsze rozwiązania układowe. Zaprezentowano także cechy nowoczesnego automatu SZR na przykładzie urządzenia opracowanego w Instytucie Tele- i Radiotechnicznym.

Regulacja temperatury oleju prasy hydraulicznej w zakładzie produkcji papieru

Regulacja temperatury oleju prasy hydraulicznej w zakładzie produkcji papieru

Autorzy przeanalizowali optymalne warunki pracy prasy hydraulicznej pracującej w zakładzie wytwórstwa papieru w oparciu o pomiary temperatury czynnika roboczego, jakim jest olej hydrauliczny. Analiza służyć...

Autorzy przeanalizowali optymalne warunki pracy prasy hydraulicznej pracującej w zakładzie wytwórstwa papieru w oparciu o pomiary temperatury czynnika roboczego, jakim jest olej hydrauliczny. Analiza służyć ma optymalnej regulacji nastaw dla pracy układu chłodzenia w stosunku do obciążenia maszyny oraz warunków otoczenia zewnętrznego w celu zapewnienia najdłuższego możliwego okresu eksploatacji maszyny ze szczególnym uwzględnieniem pracy elementów hydraulicznych wysokiego ciśnienia, które stanowią...

Integracja elementów instalacji klasycznej z systemami automatyki budynkowej na przykładzie LCN i KNX

Integracja elementów instalacji klasycznej z systemami automatyki budynkowej na przykładzie LCN i KNX

W artykule przedstawiono wybrane aspekty integracji urządzeń „klasycznych” z systemami BAS na przykładzie elementów LCN i KNX.

W artykule przedstawiono wybrane aspekty integracji urządzeń „klasycznych” z systemami BAS na przykładzie elementów LCN i KNX.

Optymalizacja współpracy prosumentów z wykorzystaniem IoT - Internetu Rzeczy

Optymalizacja współpracy prosumentów z wykorzystaniem IoT - Internetu Rzeczy

Autorzy artykułu zajęli się problematyką tzw. Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT). Kolejno opisują jego istotę, aplikacje zaimplementowane w systemie operacyjnym licznika, sprawy wymiany...

Autorzy artykułu zajęli się problematyką tzw. Internetu Rzeczy (ang. Internet of Things – IoT). Kolejno opisują jego istotę, aplikacje zaimplementowane w systemie operacyjnym licznika, sprawy wymiany informacji między urządzeniami zainstalowanymi u prosumenta i proces przetwarzania danych pozyskanych z jego instalacji oraz dobór obciążenia związanego z minimalizacja kosztu energii z KSE.

Charakterystyka zaawansowanych architektur sterowników PLC (cz. 1 – sprzęt)

Charakterystyka zaawansowanych architektur sterowników PLC (cz. 1 – sprzęt)

W artykule przedstawiono współczesne zaawansowane sterowniki PLC, oferowane przez większość producentów tego rodzaju sprzętu. Dokonano w szczególności porównania ich z prostszymi odpowiednikami, a także...

W artykule przedstawiono współczesne zaawansowane sterowniki PLC, oferowane przez większość producentów tego rodzaju sprzętu. Dokonano w szczególności porównania ich z prostszymi odpowiednikami, a także szczegółowo opisano parametry czyniące z nich zaawansowane komputerowe systemy przemysłowe.

Porównanie mediów transmisyjnych w systemach automatyki budynkowej

Porównanie mediów transmisyjnych w systemach automatyki budynkowej

Artykuł omawia różne typy mediów transmisyjnych stosowanych w systemach automatyki budynkowej. W obiekcie rzeczywistym zbadano zachowanie się całego systemu przy symulacji różnych zakłóceń. Zebrano również...

Artykuł omawia różne typy mediów transmisyjnych stosowanych w systemach automatyki budynkowej. W obiekcie rzeczywistym zbadano zachowanie się całego systemu przy symulacji różnych zakłóceń. Zebrano również opinie wśród instalatorów tego typu systemów dotyczące funkcjonalności stosowanych rozwiązań.

Mechanizmy automatycznej identyfikacji, konfiguracji i wymiany danych z modułami wewnętrznymi inteligentnego urządzenia kontrolno-pomiarowego

Mechanizmy automatycznej identyfikacji, konfiguracji i wymiany danych z modułami wewnętrznymi inteligentnego urządzenia kontrolno-pomiarowego

W artykule opisano koncepcję identyfikacji i konfiguracji jednostki centralnej i modułów wewnętrznych w systemie rozproszonym.

W artykule opisano koncepcję identyfikacji i konfiguracji jednostki centralnej i modułów wewnętrznych w systemie rozproszonym.

Precyzja synchronizacji czasu w sieci Ethernet z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588 dla potrzeb wytwarzania synchrofazorów

Precyzja synchronizacji czasu w sieci Ethernet z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588 dla potrzeb wytwarzania synchrofazorów

Artykuł przedstawia technologię synchronizacji czasu pomiędzy urządzeniami w sieci Ethernet, z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588. Opisuje układ, w którym zaimplementowano synchronizację czasu za pomocą...

Artykuł przedstawia technologię synchronizacji czasu pomiędzy urządzeniami w sieci Ethernet, z wykorzystaniem protokołu IEEE 1588. Opisuje układ, w którym zaimplementowano synchronizację czasu za pomocą IEEE 1588 oraz przedstawia wyniki testów uzyskanej dokładności synchronizacji czasu. Uzyskana precyzja synchronizacji pozwala wykorzystać metodę do synchronizacji czasu w celu wyznaczania synchrofazorów.

Charakterystyka i perspektywy rozwojowe systemów zabezpieczeń i automatyki budynku

Charakterystyka i perspektywy rozwojowe systemów zabezpieczeń i automatyki budynku

Autorzy scharakteryzowali systemy zabezpieczeń budynku przed włamaniem, napadem i pożarem. Opisali stosowane rozwiązania i ich dodatkowe funkcje umożliwiające automatyzację i sterowanie pracą przyłączonych...

Autorzy scharakteryzowali systemy zabezpieczeń budynku przed włamaniem, napadem i pożarem. Opisali stosowane rozwiązania i ich dodatkowe funkcje umożliwiające automatyzację i sterowanie pracą przyłączonych urządzeń i oświetlenia. Przedstawili też wykorzystywane w tych systemach podzespoły i czujniki oraz omówili ich możliwe zastosowanie w celu zapewnienia energooszczędności cieplnej i elektrycznej budynku.

Systemy sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych

Systemy sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych

Autor przedstawił problematykę systemów sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych. Omówił ich architekturę, komunikację sieciową oraz stosowane w nich technologie i topologie sieciowe, nadto...

Autor przedstawił problematykę systemów sterowania i nadzoru w stacjach elektroenergetycznych. Omówił ich architekturę, komunikację sieciową oraz stosowane w nich technologie i topologie sieciowe, nadto przedstawił urządzenia i funkcjonalności systemów sterowania i nadzoru, rodzaje realizacji oraz zwrócił szczególną uwagę na trendy rozwiązań tych systemów i ich wykorzystanie w ramach Smart Grid.

Zastosowanie standardu IEC 61850 w elektroenergetyce

Zastosowanie standardu IEC 61850 w elektroenergetyce

W artykule o wykorzystaniu standardu IEC 61850 „Systemy i sieci komputerowe w stacjach elektroenergetycznych” w elektroenergetyce. Autorzy m.in. przybliżają podstawowe informacje zawarte w normie IEC 61850,...

W artykule o wykorzystaniu standardu IEC 61850 „Systemy i sieci komputerowe w stacjach elektroenergetycznych” w elektroenergetyce. Autorzy m.in. przybliżają podstawowe informacje zawarte w normie IEC 61850, omawiają wymagania stawiane standardowi IEC 61850, sposób modelowania parametrów automatyki elektroenergetycznej w stacji oraz węzły logiczne reprezentujące funkcje lub urządzenia występujące w elektroenergetyce. Poruszają też temat komunikacji poprzez mechanizmy zdefiniowane w modelu GSE, a w...

Komentarze

Copyright © 2004-2019 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
Portal Budowlany - Elektro.info.pl

Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim urządzeniu końcowym. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień przeglądarki dotyczących cookies. Nim Państwo zaczną korzystać z naszego serwisu prosimy o zapoznanie się z naszą polityką prywatności oraz Informacją o Cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności oraz Informacji o Cookies. Administratorem Państwa danych osobowych jest Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Sp.K., nr KRS: 0000537655, z siedzibą w 04-112 Warszawa, ul. Karczewska 18, tel. +48 22 810-21-24, właściciel strony www.elektro.info.pl. Twoje Dane Osobowe będą chronione zgodnie z wytycznymi polityki prywatności www.elektro.info.pl oraz zgodnie z Rozporządzeniem Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016r i z Ustawą o ochronie danych osobowych Dz.U. 2018 poz. 1000 z dnia 10 maja 2018r.