Быстрый рост искусственного интеллекта и других приложений с интенсивным использованием данных значительно улучшил промышленные операции, но также оказал серьезное давление на беспроводные сети.
Проблему обычно связывают с ограничениями старых сетей Wi-Fi, поскольку их конструкция не соответствует современным промышленным требованиям. Перегрузка является одной из наиболее серьезных проблем: на многих объектах десятки или даже сотни устройств промышленного Интернета вещей (IIoT) конкурируют за полосу пропускания, что приводит к перегрузке существующих сетей.
Эффективность также является проблемой. Традиционной технологии Wi-Fi не хватает возможностей управления питанием, необходимых для датчиков с батарейным питанием и мобильных систем.
Безопасность – еще одно ограничение. Сетевые атаки все чаще нацелены на промышленные сети, а шифрование WPA2, обеспечиваемое старыми сетями, может не обеспечить достаточную защиту.
Эти проблемы срочно требуют новых решений, основанных на современных стандартах беспроводной связи, таких как Wi Fi 6/6E (802.11ax).
Как Wi-Fi 6/6E отвечает потребностям промышленных сетей
Одним из самых больших улучшений Wi-Fi 6 является внедрение технологии множественного доступа с ортогональным частотным разделением каналов (OFDMA), которая позволяет нескольким устройствам использовать один и тот же канал, что значительно увеличивает пропускную способность сети. Wi-Fi 6E еще больше расширяет эти преимущества, добавляя диапазон 6 гигагерц (ГГц) к существующим диапазонам 2,4 ГГц и 5 ГГц, что значительно снижает помехи в перегруженных промышленных средах.
Для систем с батарейным питанием целевое время пробуждения (TWT) является еще одним значительным преимуществом. TWT позволяет устройствам согласовывать графики пробуждения и передачи данных. Это сводит к минимуму время простоя и значительно продлевает срок службы батареи, сохраняя при этом надежное соединение.
Наконец, обновление до WPA3 Enterprise может значительно повысить безопасность. Эта технология обеспечивает более надежные методы шифрования, защиту от атак методом перебора и улучшенные методы аутентификации.
Для дизайнеров вопрос заключается в том, как быстро и эффективно развернуть все эти новые функции.
Модуль Wi-Fi 6/6E упрощает промышленное подключение
Модуль подключения Wi-Fi 6/6E от Ezuro серии Sona предлагает решение. Каждый модуль этой серии будет адаптирован к конкретным требованиям к производительности и интеграции, но все они имеют общую основу: поддержку Wi-Fi 6 и Bluetooth 5.4, надежность промышленного уровня и простоту развертывания.
В эту серию входят пять линеек продуктов: Sona IF573 (Wi-Fi 6E), Sona IF513 (Wi-Fi 6E), Sona TI351 (Wi-Fi 6), Sona NX611 (Wi-Fi 6) и Sona MT320 (Wi-Fi 6). Каждый из них построен на разном чипсете. Такой подход с участием нескольких поставщиков позволяет разработчикам гибко выбирать микросхемы, подходящие для их системной архитектуры, одновременно снижая риск зависимости от конкретных поставщиков.
Эти модули используют вставную технологию поверхностного монтажа (SMT) с внешними размерами M.2, которые можно интегрировать в различные компоновки системы и в ограниченном пространстве. Выбор антенны включает разъемы MHF4, RF-контакты или антенны со встроенным чипом. Опция предварительно сертифицированной антенны может помочь упростить получение одобрения регулирующих органов.
Все модули поддерживаются стеком Ezurio Connectivity Stack, который включает поддержку ядра Linux (начиная с версии 6.1) и Android (начиная с версии 12). Это позволяет разработчикам добавлять современные функции беспроводной связи в существующие системы без необходимости внесения серьезных изменений в программное обеспечение.
Решение Wi-Fi 6/6E, подходящее для широкого спектра промышленных применений
Чтобы продемонстрировать широту выбора серии Sona, давайте возьмем типичный вариант использования: шлюз IIoT, который объединяет данные из многочисленных конечных точек (включая источники с высокой пропускной способностью). На эту роль отлично подходит модуль Ezuro Sona IF573 на базе чипов Infineon Technologies. Его пропускная способность 1200 Мбит/с, многопользовательская конфигурация с несколькими входами и выходами (MU-MIMO) 2 × 2 и поддержка трехдиапазонного Wi-Fi 6E 2,4/5/6 ГГц позволяют промышленному шлюзу поддерживать несколько высокоскоростных соединений. Типичным примером является 453-00119 (рис. 1), который поставляется с ключом M.2 2230 Key E и включает три разъема MHF4.