0

Электронный журнал «Электрорешения»

20.07.2019
Специалисты прогнозируют комбинирование различных способов передачи информации в будущем. (Изображение: © Dmitry - stock.adobe.com)

Будет ли промышленная передача данных осуществляться беспроводным способом или при помощи проводов? Эксперты в области современных способов передачи данных поделились опытом и рассказали о наиболее перспективных технологиях будущего.

Беспроводная передача данных на уровне повседневного частного пользования сегодня почти повсеместна. Наверняка уже не найдется человека, не переносившего данные, к примеру фотографии, с устройства на устройство посредством Bluetooth. В области индустрии беспроводные системы передачи данных еще не достигли такого высокого уровня, и не используются повсеместно, однако приобретают с каждым годом все большее и большее значение. Радиотехнологии предполагают высокий уровень гибкости всей системы. «Технология 5G станет в ближайшем будущем ведущей технологией в области беспроводной передачи данных», - прогнозирует Александр Бенткус, старший менеджер по технике / техническому оборудованию в ZVEI Automation Association. 5G станет преемником нынешних мобильных сетей LTE. Согласно ZVEI, он отвечает высоким требованиям для промышленного использования - особенно в отношении возможностей передачи информации и команд в режиме реального времени. Тем не менее, промышленные сети 5G находятся в настоящее время на стадии стандартизации, поскольку в будущем они должны будут объединять в себе многочисленные требования безопасности и надежности передачи данных, а для этого предстоит испытать их в тестовом режиме. Рано или поздно технология будет развита до такого уровня, чтобы попасть в заводские цеха.

Беспроводная передача данных с помощью света

В настоящее время Институт фотонных микросистем Фраунгофера (Германия) занимается разработкой конкретных технологий для бесконтактной передачи данных. Здесь речь идет о так называемой технологии Li-Fi. Передатчики этой технологии используют спектр света для передачи данных и, таким образом, представляют собой альтернативу WLAN и Bluetooth. Самое большое преимущество: технология поддерживает работу в режиме реального времени, что часто является целью передачи данных в промышленных приложениях. Одним из слабых мест данной разработки является тот факт, что для передачи данных требуется соединение компонентов или машин на линии прямой видимости, что, в свою очередь, ограничивает область ее применения. «Медные или оптоволоконные кабели не смогут заменить оптическую передачу», - объясняет доктор Александр Ноак из научно-исследовательского института Фраунгофер. Существует и множество других преимуществ этой технологии: «По сути, Li-Fi сочетает в себе преимущества подключения с помощью кабеля и беспроводной передачи. Высокая гибкость, высокая безопасность передачи данных по сравнению с радио обеспечивается благодаря необходимой прямой видимости, широкой полосе пропускания, отсутствию электромагнитных помех, связи в реальном времени и использованию нерегулируемого и, следовательно, нелицензированного спектра, а именно света ».

Компания Wieland Electric уже отметила для себя эти преимущества и использует передачу данных с помощью света в собственном производстве уже сегодня. В частности, технология используется на производственной линии для электронных компонентов. Данные передаются между Li-Fi передатчиком и приемником для управления системой и записи рабочих данных. Данные конфигурации отправляются далее на системный компьютер, а информация о выходе или сбоях возвращается в систему сбора оперативных данных Wieland. Соединение с сетью передачи данных осуществляется с помощью решения оптической связи Signify Trulifi 6013, которое обеспечивает безопасное соединение точка-точка и скорость двунаправленной передачи 250 Мбит / с в однонаправленном режиме и 2 x 250 Мбит / с.

Эксперты производителей кабелей, научно-исследовательских институтов согласны с тем, что в будущем будет важно разумно объединить все технологии передачи и грамотно и безопасно внедрять их в различные области применения.

Новые кабельные технологии

Даже в области классических технологий передачи данных, таких как провода и кабели, все еще есть потенциал для дальнейшего совершенствования. Новыми кабельные технологии - как механические, так и электрические – все еще могут предложить самые широкие возможности применения в промышленной сфере. Причем медные кабели будут продолжать играть основную роль в области проводной передачи данных, говорит Райнер Россел, глава Chainflex Lines в Igus GmbH: «В будущем объем передаваемых данных будет увеличиваться, пока лица, принимающие решения, не обнаружат, что передача данных на основе меди в промышленной среде в какой-то момент становится недостаточной в долгосрочной перспективе. "

Производители индустриальной передачи данных будущего

Многие производители имеют в своем ассортименте оптоволоконные кабели промышленного назначения. Они передают огромные объемы данных, самые быстрые - по данным производителя кабелей Lapp - более 250 терабит / с. Кроме того, технология будет особенно полезна в средах, загрязненных ЭМС. Однако Lapp использует обычные медные кабели с новейшей технологией - так называемые кабели Cat.7 Industrial Ethernet - для больших объемов данных. Такие кабели очень устойчивы и мощность передачи данных не нарушается в даже в случае повреждения или износа. В таком случае они все еще достигают полной скорости передачи 10 Гбит / с, в то время как производительность кабелей более низкого уровня падает (Cat.5 или Cat.6). Специалисты в области проводной передачи данных однако отмечают, что для интеграции отдельных датчиков или систем ввода-вывода в сеть Ethernet, линии Cat.6 или даже Cat.7 имеют слишком большой размер.

Выход на рынок технологии однопарного Ethernet

Здесь вступает в действие другая технология, которая может оптимизировать промышленную передачу данных в будущем. И это касается однопарных кабелей Ethernet. Вместо четырех проводных пар у них есть только одна, что позволяет экономить время при подключении и при производстве. «Эта технология ожидается уже в скором времени. В прошлом такие азработки были реализованы даже быстрее, чем считалось возможным», - говорит Стефан Экер, менеджер по продукции в Weidmuller. Компания способствует стандартизации в технологическом партнерстве с другими компаниями. Это приводит к подключаемым поверхностям IP20 и IP65 / 67 для передачи данных по одной и четырем парам в приложениях Ethernet для одной пары. Одним из главных условий для надежной передачи данных - независимо от того, какая проводная технология используется - важно, чтобы контакт между кабелем и разъемом был оптимальным.

Возврат к списку

Хотите подписаться на статьи электронного журнала "Электрорешения"?