Trafny wybór infrastruktury bezprzewodowej może znacząco obniżyć koszty wdrożenia w niemal każdym środowisku przemysłowym
Wszyscy już wiedzą, że bezprzewodowa łączność w obrębie firmy przynosi wartość dodaną. Uruchomienie sprawnej komunikacji bezprzewodowej w środowisku przemysłowym wiąże się jednak z trudnościami nieznanymi w typowej przestrzeni biurowej.
Zasięg urządzeń przenośnych w środowisku przemysłowym może wymagać zapewnienia łączności bezprzewodowej w budynkach, na otwartej przestrzeni na terenie zakładu, w magazynach i składach, pomiędzy oddziałami i zakładami przedsiębiorstwa, a nawet poza terenem zakładu
Problemem jest np. konieczność zapewnienia podwyższonej niezawodności, aby ustrzec się nieplanowanych przestojów w produkcji. W dodatku trzeba pogodzić koszt urządzeń przenośnych ze szczególnymi uwarunkowaniami i rozmiarem obszaru, który zamierzamy objąć komunikacją bezprzewodową.
Od rozważnego podejścia do tego rodzaju problemów zależy powodzenie wdrożenia przemysłowego systemu łączności bezprzewodowej i skomunikowania go z biurowym systemem łączności.
Obszar produkcji niezależnie od jej rodzaju – czy jest to energia, produkty petrochemiczne, pojazdy czy elektronika – rządzi się odmiennymi prawami niż przestrzeń biurowa. Wprawdzie ogranicza się do działki przemysłowej, ale często obejmuje także rozległy teren oraz niezależne placówki z pracownikami w odległych miejscach. Problemem jest nie tylko wielkość powierzchni, ale i występowanie różnych środowisk fizycznych w pomieszczeniach i na otwartej przestrzeni. Przed wdrożeniem systemu łączności bezprzewodowej trzeba wziąć pod uwagę takie czynniki, jak wartości skrajne temperatury, dominujący kierunek wiatru czy przeszkody w postaci budynków lub dużych maszyn.
Obecność wielu instalacji, maszyn i urządzeń może powodować występowanie martwych stref dla komunikacji radiowej. Wysokie sufity oznaczają kosztowne specjalistyczne prace przy prowadzeniu okablowania i instalacji infrastruktury bezprzewodowej. Kosztów przysporzą także przepisy wymagające w pewnych przypadkach prowadzenia okablowania metalowymi kanałami. Jakby tego było mało, w wielu zakładach przemysłowych mamy do czynienia z materiałami niebezpiecznymi lub wybuchowymi…
Największy wpływ na koszt przedsięwzięcia ma oczywiście jego zakres. W wielu obiektach komputery przenośne muszą uzyskiwać połączenie bezprzewodowe ad hoc. Oprócz wykorzystywania aplikacji z dziedziny kontroli jakości czy zarządzania aktywami zarząd przedsiębiorstwa może także chcieć kontrolować działania personelu. I wreszcie sprawne zarządzanie zapleczem techniczno-materiałowym może oznaczać konieczność śledzenia aktywów.
Sieć czujników o skutecznym zasięgu zapewnia w czasie rzeczywistym informacje o procesach oraz stanie maszyn i urządzeń, niezbędne do utrzymania właściwej kondycji przedsiębiorstwa. Dzięki nim wykrywane są awarie, zanim zdążą negatywnie wpłynąć na poziom produkcji, dochodowość czy bezpieczeństwo pracowników. Powodzenie wdrożenia wymaga zatem zrozumienia szczególnych uwarunkowań środowiska przemysłowego. Zrozumieć – znaczy wskazać kryteria wyboru infrastruktury łączności bezprzewodowej, stanowiącej najważniejszy czynnik sukcesu każdego wdrożenia techniki urządzeń przenośnych.
Idealnie wybrana infrastruktura powinna spełniać następujące założenia:
- zapewnienie aktualnie wymaganej wydajności i funkcjonalności,
- wybrany system „rośnie” z rozwojem potrzeb biznesowych,
- ograniczone ryzyko,
- maksymalne prawdopodobieństwo powodzenia,
- wymierny zwrot z inwestycji.
Bezprzewodowo, czyli jak?
Zasięg urządzeń przenośnych w środowisku przemysłowym może wymagać zapewnienia łączności bezprzewodowej w budynkach, na otwartej przestrzeni na terenie zakładu, w magazynach i składach, pomiędzy oddziałami i zakładami przedsiębiorstwa, a nawet poza terenem zakładu. Aby zapewnić efektywny zasięg w pomieszczeniach i na otwartej przestrzeni, należy wybrać takie rozwiązanie infrastruktury bezprzewodowej, które zagwarantuje płynne przełączanie się w obrębie np. bezprzewodowych sieci LAN, punkt-punkt, punkt-wiele punktów oraz rozległych sieci prywatnych (VPN).
Kluczowym elementem takiego ekosystemu jest przełącznik RF, zapewniający łączność z urządzeniami oraz stanowiący platformę integracji zastosowanych technik bezprzewodowych. Niezależnie od lokalizacji pracowników – w budynku biurowym czy na terenie zakładu – łączność głosowa i wymiana danych muszą być realizowane płynnie, bez obniżania efektywności pracowników. Dokonując wyboru, musimy zatem rozumieć, jakie funkcje i działania zapewnia dane rozwiązanie w środowisku przemysłowym.
Na hali produkcyjnej liczy się maksymalny czas bezawaryjnej pracy. System bezprzewodowy musi więc charakteryzować się taką samą niezawodnością, jak sieć przewodowa. Na przykład w przypadku zaniku komunikacji bezprzewodowej na linii montażowej nie zostanie w porę przekazane zlecenie uzupełnienia zapasów materiałowych, co skutkuje nieplanowanym przestojem całej linii produkcyjnej – a to kosztuje.
System zapewniający nieprzerwaną dostępność sieci, zabezpieczającą przed spadkiem produktywności i dochodowości, musi charakteryzować się możliwie długim średnim okresem pracy bezawaryjnej (MTBF) oraz wielopoziomową nadmiarowością.
Funkcje podnoszące wydajność i niezawodność zapewniają bardzo szczegółową kontrolę dostępności i jakości połączeń bezprzewodowych. Użytkownicy systemu bezprzewodowego muszą mieć możliwość przenieść się do sąsiedniego portu lub punktu dostępu przed zakończeniem komunikacji przez uszkodzone łącze. Stosując urządzenia, które w razie potrzeby automatycznie przełączają się do innych kanałów, możemy być spokojni o sprawną komunikację między pracownikami mimo trudnych warunków otoczenia.
Szczegółowość poziomu zarządzania determinują funkcje kontroli ruchu danych. Na przykład funkcja oddzielania danych głosowych od zwykłych danych zapewnia wysoką jakość połączeń głosowych. Z kolei jeżeli system bezprzewodowy ma niskie wymagania w stosunku do urządzeń przenośnych pod względem ilości przetwarzanych danych, urządzenia te charakteryzuje dłuższy czas pracy akumulatora między ładowaniami oraz jego dłuższa żywotność.
Aby zagwarantować poziom bezpieczeństwa odpowiadający przewodowej sieci LAN, system bezprzewodowy powinien udostępniać kompleksowy zestaw funkcji bezpieczeństwa, zorganizowanych w warstwy przewidziane dla różnych aplikacji. Ochroną powinny być objęte dane przesyłane w obrębie infrastruktury bezprzewodowej. Ze względu na konieczność minimalizowania skutków naruszenia zabezpieczeń istotne znaczenie mają funkcje monitorowania stanu systemu bezprzewodowego w czasie rzeczywistym.
Administrowanie i koszty
Administrowanie rozwiązaniami bezprzewodowymi oznacza stałe koszty operacyjne – często wyższe niż zakup i wdrożenie rozwiązania a nawet przewyższające korzyści z wdrożenia. Z tego względu od dostawcy rozwiązania należy wymagać kompleksowych narzędzi administracyjnych umożliwiających centralne i zdalne zarządzanie posiadanym systemem łączności bezprzewodowej obejmującym m.in.:
- infrastrukturę Wi-Fi, w tym przełączniki bezprzewodowe, porty i punkty dostępu,
- urządzenia przenośne, w tym czytniki kodów paskowych oraz ręczne komputery przenośne,
- czytniki RFID,
- sieci czujników,
- sieci lokalizujące przenośne urządzenia Wi-Fi lub aktywa ze znacznikami RFID.
Wdrożenie systemu łączności bezprzewodowej w środowisku przemysłowym to kosztowne przedsięwzięcie. Na przykład wymagane przepisami kanały do prowadzenia okablowania mogą podnieść koszt prowadzenia przewodów w typowym zakładzie przetwórczym nawet o 200 USD na metr kabla. W efekcie koszty instalacji mogą 10-krotnie przekroczyć koszt zakupu infrastruktury bezprzewodowej.
Pamiętajmy jednak, że trafny wybór infrastruktury bezprzewodowej może znacząco obniżyć koszty wdrożenia w naszych zakładach. A oto kilka funkcji, o które warto pytać dostawców.
- Łącza typu backhaul*: punkty dostępu w sieci kratowej mogą bezprzewodowo łączyć się z innymi punktami dostępu w celu realizacji funkcji backhaul, eliminując konieczność i koszty prowadzenia przewodów ethernetowych lub światłowodowych.
- Mostkowanie punkt-punkt: punkty dostępu w sieci kratowej mogą ustanowić mostek typu punkt-punkt łączący dwie sieci przewodowe lub złożoną sieć o wielu węzłach i łączach, zapewniając niezawodną i opłacalną metodę rozszerzenia zasięgu sieci na otwartą przestrzeń lub odległe lokalizacje.
- Opłacalna metoda zasilania: funkcja zasilania przez Ethernet (PoE) eliminuje konieczność prowadzenia kabli zasilania do portów i punktów dostępu, ograniczając koszty okablowania.
- Szeroki wybór anten: dzięki szerokiemu asortymentowi anten można pokryć zasięgiem fal radiowych najbardziej nietypowe środowiska pracy, bez problemu docierając do powierzchni o oryginalnym kształcie czy omijając uciążliwe instalacje. Odpada więc zakup dodatkowych portów czy punktów dostępu.
Obecność wielu instalacji, maszyn i urządzeń może powodować występowanie martwych stref dla komunikacji radiowej
Wybierając dostawcę przemysłowego systemu łączności bezprzewodowej, trzeba więc pamiętać, że przede wszystkim od wiedzy technicznej jego przedstawicieli, doświadczenia w konkretnej branży, podejścia systemowego i sprawdzonej oferty zależy powodzenie wdrożenia takiego systemu w przedsiębiorstwie.
Kevin Prouty,
starszy dyrektor, dział rozwiązań
dla przemysłu produkcyjnego,
Motorola Enterprise Business
Tłumaczenie: Michał Andrzejczak
* Określenie backhaul odnosi się do „głębszej” części sieci. Jest to sieć budująca szkielet pomiędzy punktami dostępu (access point albo stacja bazowa). Backhaul ze względu na swoją funkcję odznacza się transmisją pozwalającą przenosić duży ruch typu punkt-punkt. Fizycznie jest ona realizowana za pomocą światłowodów, radiolinii lub segmentu satelitarnego.
Często pojawia się protekcja linków backhaulowych, aby zwiększyć gwarancję usług.
Źródło: Passus
|
Tomasz Dzideczek inżynier systemowy w Dziale Korporacyjnych Rozwiązań Mobilnych, Motorola
Jakie rozwiązania są najbardziej popularne w przemyśle w Polsce? Przemysł rozwijający się w Polsce coraz częściej korzysta z rozwiązań mobilnych. Używanie technik bezprzewodowych przy rejestracji i zarządzaniu danymi o wyprodukowanych bądź przerabianych towarach zapewnia przedsiębiorstwom racjonalizowanie kosztów operacyjnych oraz usprawnianie procesów biznesowych. Zastosowanie rozwiązań mobilnych, np. terminali przenośnych, wymusza wdrożenie technologii bezprzewodowej do pracy w systemie online. Mobilność umożliwia zdefiniowanie procesów biznesowych tak, aby gwarantowały firmom większą wydajność i opłacalność. W miarę postępowania procesu wdrażania rozwiązań mobilnych polskie przedsiębiorstwa instalują u siebie przełączniki bezprzewodowe będące sercem infrastruktury bezprzewodowej. Urządzenia te umożliwiają kierowanie ruchem wewnątrz sieci – podłączone do nich porty lub punkty dostępu stanowią przekaźniki urządzeń mobilnych używanych przez pracowników na terenie przedsiębiorstwa. Coraz więcej polskich firm wdraża u siebie wydajne przełączniki, które zapewniają skalowanie ruchu oraz bardziej efektywne zarządzenie nim. Do zarządzania siecią bezprzewodową wykorzystywane jest oprogramowanie, które na bieżąco nadzoruje pracę sieci radiowej, umożliwia zmianę parametrów transmisji, jak również potrafi kontrolować i dostrajać moc do obciążenia. Najnowocześniejsze przełączniki bezprzewodowe mogą pracować w klastrze, który jest skalowany w miarę potrzeb. Urządzenia te mogą również z jednego miejsca sterować pracą całej sieci bezprzewodowej, nawet jeśli obejmuje ona kilka lub kilkadziesiąt lokalizacji rozsianych na terenie kraju – w takim przypadku połączenia są zrealizowane w oparciu o sieć WAN. W przypadku przełączników bezprzewodowych ważne jest zabezpieczenie transmisji radiowej oraz autentykacja użytkowników. Nowoczesne rozwiązania mobilne proaktywnie zwiększają bezpieczeństwo oraz zapewniają ochronę przed włamaniami do sieci przedsiębiorstwa. Typowym przykładem zastosowania rozwiązań mobilnych, odnoszącym się do wielu przedsiębiorstw działających na terenie naszego kraju, są komputery mobilne (terminale) działające wewnątrz firmowych sieci bezprzewodowych. Urządzenia te umożliwiają rejestrację informacji o produktach dzięki zainstalowanym w obudowach czytnikom kodów kreskowych lub RFID (odczytywanie informacji z metek, tagów, bez potrzeby bezpośredniej widoczności na linii czytnik – kod). Po rejestracji danych komputer mobilny służy jako rozwiązanie zapewniające zarządzanie i przesyłanie danych w ramach systemów ERP. Wszystko odbywa się w czasie rzeczywistym, bez konieczności dokowania skanerów po każdym sczytaniu danych. Zastosowanie terminali w procesie produkcyjnym lub magazynowym umożliwia osobom zarządzającym pracą wykonywanie obowiązków w miejscu, gdzie zachodzą procesy biznesowe (produkcja, magazyny), a nie przy biurkach. Rozwiązanie takie zapewnia błyskawiczne reagowanie w nagłych sytuacjach. Przyszłość rozwiązań mobilnych to mechanizmy zapewniające coraz większą przepustowość, stabilność oraz bezpieczeństwo transmisji. Obecnie coraz bardziej popularny staje się standard 802.11n – przewidujemy, że zostanie wdrożony w Polsce w ciągu następnych kilku lat. Wielki potencjał ma przed sobą również technologia RFID, wciąż jeszcze rozwijająca się na naszym rynku. Moim zdaniem coraz popularniejsze będzie również wykorzystanie sieci bezprzewodowych do transmisji głosu. Przedsiębiorstwa, mając wdrożoną sieć bezprzewodową, coraz częściej decydują się na zastosowanie rozwiązania głosowego w technologii VoIP z wykorzystaniem sieci bezprzewodowych Wi-Fi. |
|
Michał Czernikow Project Manager Działu Rozwiązań Sieciowych firmy Passus
Rozwiązania dla sieci bezprzewodowych Sieci bezprzewodowe są coraz częściej wykorzystywane w sektorze przemysłowym, również w procesie produkcyjnym. Powinny działać niezawodnie, administratorzy sieci muszą więc podejmować wszelkie działania, by zapewnić ich pełną sprawność. Obecnie najpopularniejsze w sektorze przemysłowym są rozwiązania, które dają administratorowi pewność, że cały obszar będzie pokryty sygnałem (AirMagnet Planner i AirMagnet Survey), sieć będzie na tyle wydajna, że linie produkcyjne będą działać bez zarzutu, na tyle niezawodna, że firma nie będzie obawiać się strat wynikających z zatrzymania produkcji oraz będzie bezpieczna (AirMagnet Laptop Analyzer i AirMagnet Enterprise). Produkty dla sieci bezprzewodowych oferowane przez firmę Passus:
|
