8 советов по оптимизации вашей промышленной беспроводной сети

Промышленная беспроводная технология предоставила руководителям и операторам заводов конкурентное преимущество, поскольку они ищут новые и инновационные способы улучшения стандартов связи между их распределительными и производственными подразделениями.

Эффективная коммуникационная инфраструктура — это все, что нужно для того, чтобы промышленное оборудование могло обеспечивать высочайший уровень доступности, ремонтопригодности и надежности, а это снижает затраты на эксплуатацию и поддержку, что, в свою очередь, сводит к минимуму капиталовложения.

Но многие руководители и операторы предприятий по-прежнему не решаются внедрять такие технологии на предприятиях. Кроме того, объекты, которые уже внедрили беспроводную технологию, возможно, не осознали потенциал этой технологии или преимущества, которые они могли бы извлечь из нее.

Давайте рассмотрим восемь способов, с помощью которых пользователи промышленных беспроводных сетей могут выявлять и даже устранять проблемы в своей инфраструктуре:

Каналы 5 ГГц

При обычной связи WiFi радиомодули WiFi настроены с одинаковыми настройками и работают в одной и той же области через один и тот же носитель. Таким образом, при оценке использования канала следует учитывать все радиоустройства. Например, если вы проверяете канал 2,4 ГГц на насыщение частоты, вам следует рассмотреть все точки доступа, использующие этот канал, и устройства, не использующие связь 802.11, такие как Bluetooth, ZigBee и микроволновые печи (нет, это не имеет никакого отношения к с разогревом пиццы!).

Другая проблема заключается в том, что на частоте 2,4 ГГц всего три непересекающихся канала. Если они насыщены, следует переключиться на менее загруженный канал. Частота 2,4 ГГц может быть перегружена и не рекомендуется, когда речь идет о промышленных приложениях.

Но частоты 5 ГГц обеспечивают ряд каналов и имеют дополнительные непересекающиеся каналы. В большинстве стран беспроводные устройства должны поддерживать DFS, чтобы они могли легально работать на этой частоте. Но в промышленных условиях развертывание устройств с радиомодулем 5 ГГц и функциями DFS позволяет выбрать наиболее чистую форму связи и обеспечить наилучшее качество связи.

Расчет научного расстояния

Высокая скорость передачи 802.11 требует сильных сигналов. Недостаточная мощность радиосвязи приведет к низкой пропускной способности или даже к отключению. Существует несколько способов улучшить охват сигнала, например, установить антенны с высоким коэффициентом усиления или переключиться на более низкие частоты, например 900 МГц, чтобы уменьшить влияние потерь на трассе в свободном пространстве.

Использование калькуляторов беспроводного расстояния может помочь вам с теоретическими моделями местности, которые могут быть подтверждены физическими обследованиями участков. Таким образом, вы должны планировать параметры дальней связи для сети с помощью калькуляторов расстояния и проверять результаты с помощью реальных опросов, чтобы получить дополнительный контроль над пропускной способностью и пропускной способностью.

Технология беспроводного резервирования

Даже при чистой коммуникационной среде и достаточном радиусе действия существуют другие факторы, которые могут вызвать нестабильность в беспроводных сетях. Проблемы с настройкой, такие как скрытые узлы, могут привести к проблемам с подключением даже к самой лучшей сети.

Кроме того, если места развертывания не контролируются, на сети могут повлиять неожиданные помехи из неизвестных источников. Технологии беспроводного резервирования, такие как радиочастотное резервирование, Aerolink или RSTP, помогают восстанавливаться после непредвиденных сбоев, особенно когда речь идет о критически важных приложениях. Это поможет обеспечить максимальное время безотказной работы.

Достаточное покрытие точки доступа

Беспроводные точки доступа имеют ограниченное покрытие. Если вы хотите, чтобы беспроводные клиенты беспрепятственно перемещались между ними, вам потребуется перекрытие покрытия. Здесь работает программное обеспечение для планирования участка AirMagnet или Ekahau. Они могут имитировать тепловые карты покрытия беспроводной сети для визуализации распределения точек доступа в сети и планирования местоположения точек доступа. Покрытие беспроводной сети можно даже расширить, изменив антенны, но пользователи обычно упускают из виду вертикальное покрытие антенн. Большинство антенн стандарта 802.11 являются пассивными и не усиливают мощность сигнала.

Единственный способ сделать это — сжать диаграмму направленности сигнала антенны. Всенаправленные антенны имеют горизонтальные углы излучения 360 градусов. Чтобы улучшить горизонтальное покрытие, вам придется пожертвовать вертикальными углами. Поэтому, если вы переключаетесь на антенны с высоким коэффициентом усиления, не устанавливайте их слишком высоко. Если они слишком высоки, мощность сигнала не сможет достичь устройств на уровне земли.

Клиентские антенны MIMO

Для беспроводной связи 2,4 и 5 ГГц требуется четкая линия прямой видимости (LoS) между точкой доступа и клиентами. Вы можете поддерживать беспроводные соединения с помощью методов отражения препятствий и проникновения сигнала, но снижение мощности все равно повлияет на стабильность и пропускную способность вашей сети. Один из самых простых способов избежать защиты соединения — увеличить распределение точек доступа, что может оказаться очень дорогим.

Используя 802.11n 2×2 MIMO, вы можете установить двойные антенны на мобильные устройства и увеличить зону покрытия беспроводной сети.

Производительность в роуминге

Вам придется развернуть передовую технологию беспроводного роуминга, чтобы достичь времени перерыва в миллисекундах. Даже при наличии таких стандартов, как 802.11r, которые могут оптимизировать производительность роуминга, большинство поставщиков M2M полагаются на технологию роуминга.

Передовые технологии позволяют беспроводным клиентам автоматически искать новые точки доступа при слабом текущем соединении. Настройка правильных пороговых параметров необходима для предотвращения простоев. Внедрение технологии роуминга, которая позволяет операторам настраивать параметры роуминга в зависимости от различных сред и сценариев, поможет сократить время простоя и оптимизировать производительность.

Проблемы совместимости протоколов

Некоторые характеристики протоколов 802.11 не позволяют осуществлять прозрачную связь между проводным Ethernet и беспроводными каналами. Несмотря на то, что большинство протоколов автоматизации на основе TCP/IP могут передавать данные, бывают ситуации, когда необходимо настроить функциональность 802.11, чтобы сделать ее совместимой с протоколами промышленной автоматизации.

Когда беспроводные клиенты не являются конечными точками, а являются устройствами, которые используются для подключения дополнительных конечных точек на основе Ethernet, протоколы 802.11 не смогут правильно пересылать пакеты данных с использованием MAC-адреса. Moxa устраняет это ограничение с помощью своей технологии клонирования MAC.

Wi-Fi Альянс

Умные портативные устройства, такие как смартфоны и планшеты, используются во многих промышленных операциях. Ряд поставщиков интеллектуальных устройств, включая HTC, Apple, Sony и Samsung, продают такие устройства с разными операционными системами. У них есть одна общая черта: они могут очень хорошо обмениваться данными, используя стандарты 802.11.

Только устройства, соответствующие определенным стандартам совместимости, могут иметь этот логотип. Его выдает Wi-Fi Alliance — нет, к «Звездному пути» это не имеет никакого отношения! Не все устройства, совместимые со стандартом IEEE 802.11, отправляются на сертификацию в Wi-Fi Alliance из-за высоких затрат. Более того, отсутствие этого логотипа не означает, что устройства несовместимы с устройствами Wi-Fi.

Большая картинка

Технология Wi-Fi развивается с огромной скоростью, и почти для каждой проблемы часто существует более одного направления. Если вы столкнулись с проблемами сети, подключения или скорости, вы должны попробовать одно из этих решений, чтобы увидеть, имеет ли оно какое-либо значение. Более быстрое сетевое соединение приведет к повышению производительности и лучшим результатам. С другой стороны, более медленное соединение приводит к разочарованию и, как следствие, к худшим результатам.