Giải pháp mạng trường không dây

Bài báo này nói về chủ đề mạng không dây ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóa và những thách thức trong quá trình phát triển, đồng thời giới thiệu sơ lược về tiêu chuẩn mạng không dây ISA100 (Wireless System for Automation) và giải pháp không dây của hãng Yokogawa. Mạng trường không dây là gì?
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giải pháp mạng trường không dâyGiải pháp mạng trường không dâyBài báo này nói về chủ đề mạng không dây ứng dụng trong lĩnh vực tự động hóavà những thách thức trong quá trình phát triển, đồng thời giới thiệu sơ lược về tiêuchuẩn mạng không dây ISA100 (Wireless System for Automation) và giải phápkhông dây của hãng Yokogawa.Mạng trường không dây là gì?Nói một cách đơn giản thì mạng trườngkhông dây là mạng được sử dụng trongcác nhà máy, xưởng sản xuất tự động hóadựa trên các cảm biến có chức năng giaotiếp không dây. Nó có khả năng thu thập dữ liệu từ xa mà không cần đến dây nốivà nguồn cấp.Do đó mạng trường không dây có rất nhiều ưu điểm như: giảm chi phí thiết bị phụkiện, giảm khối lượng công việc tại hiện trường, linh hoạt trong lắp đặt, có khảnăng mở rộng, nâng cao hiệu suất sử dụng và tính an toàn cao.Nhìn chung, các ứng dụng không dây được chia thành 3 nhóm sau:a. Nhóm thứ nhất là nâng cấp các thiết bị có dây đang được sử dụng để thu thậpcác thông tin bổ trợ như phát hiện lỗi thông qua giao tiếp không dây.b. Nhóm thứ hai là định vị và lắp đặt các cảm biến mới để có thể tận dụng việc truycập không dây trực tuyến (online) tới các biến quá trình mà tại đó không thể quansát được trước do khó khăn trong việc truy cập hoặc chi phí đi dây.c. Nhóm cuối cùng là các ứng dụng thay thế các thiết bị có dây bằng các thiết bịkhông dây.Thách thức đối với mạng trường không dâyCông nghệ không dây đã được phát triển với mục đích mang lại những lợi ích tốthơn cho người sử dụng so với các thiết bị có dây. Tuy nhiên, công nghệ trườngkhông dây cũng gặp phải một số thách thức sau đây:Trước hết phải kể đến độ tin cậy của mạng không dây, nó phải đảm bảo thời gianđáp ứng của thiết bị trường, hay nói một cách khác, việc khôi phục lỗi và dung saitrong truyền thông phải được xem xét. Giải pháp bảo mật cũng là một yếu tố quantrọng, vì những kẻ tấn công có thể thâm nhập vào hệ thống mà không cần nối dâytrực tiếp đến thiết bị. Thêm vào đó, nhiễu cũng là một vấn đề không thể bỏ qua khitín hiệu không dây có thể bị ảnh hưởng bởi các sóng có tần số cao như sóng Radio,nhiễu điện từ EM, các vật cản và các mạng không dây khác như WiFi.Thách thức tiếp theo đó là tuổi thọ của pin sử dụng trong thiết bị trường không dây.Trên thực tế các yêu tố như việc bảo trì, khả năng có thể bảo trì và khả năng lắp lẫnrất được quan tâm.Cuối cùng là thách thức về việc đảm bảo đầu tư vào công nghệ trường không dâyđể hỗ trợ cho các giao thức kế thừa của mạng trường không dây và nâng cấp hệthống không dây một cách đồng nhất và kinh tế.Tiêu chuẩn không dây ISA 100Hiện nay trên thị trường có rất nhiểu hệthống mạng không dây được phát triểnchủ yếu bởi các nhà sản xuất. Do đó, mộttiêu chuẩn đồng nhất là điều kiện cần đểđảm bảo độ tin cậy của hệ thống, khả năng hoạt động đồng bộ và đơn giản trongviệc nâng cấp hệ thống. Dưới sự lãnh đạo của Hiệp Hội thiết bị đo của Mỹ(Instrument Society of America), tiêu chuẩn quốc tế ISA cho công nghệ không dâyđã được hình thành và phát triển. Thành viên của Ủy ban tiêu chuẩn này bao gồmcác lãnh đạo trong ngành công nghiệp như Shell, Exxon, Mobil, Petronas, Lilly vàcác nhà sản xuất thiết bị hàng đầu như Yokogawa, Honeywell, Masonelian,Magnetrol.Tiêu chuẩn này được công bố và ứng dụng bởi những người sử dụng trực tiếp nhưShell, vì họ chiếm hơn 42% trong ủy ban tiêu chuẩn ISA 100.Cho nên có thể nói tiêu chuẩn không dây ISA 100 là một tiêu chuẩn mở và đượcquản lý bởi người sử dụng trực tiếp dựa trên công nghệ IP V6, do vậy nó có thểứng dụng cho các mạng lớn hơn hệ thống mạng hiện hành. ISA 100 bao gồm nhiềugiao thức, nghĩa là nó có khả năng tương thích tốt với các hệ thống thiết bị hiệnhành mà không sử dụng giao thức không dây như FOUNDATION Fieldbus,HART, PROFIBUS và MODBUS. Tiêu chuẩn này có thể áp dụng rộng rãi cho cácứng dụng từ giám sát đến điều khiển.Giải pháp không dây của YokogawaYokogawa thông qua trung tâm R & D (Research & Development) tại Nhật Bảnđang phát triển một giải pháp mạng kĩ thuật số không dây với mục tiêu là nâng caonăng suất cho khách hàng bằng biến thiết bị trường mới.Hệ thống không dây là ISA 100 Wireless với các tính năng và lợi ích rất phù hợpcho người sử dụng:Thứ nhất, ISA 100 Wireless cập nhật với tốc độ cao với khoảng thời gian nhanh tới1s, thích hợp cho ...