論無線PAC和I/O在工業自動化控制中的性能與可靠性 智慧應用 影音
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論無線PAC和I/O在工業自動化控制中的性能與可靠性

無線網路的可靠性取決於某些關鍵,這些因素包括:網路的規模大小、使用時的物理環境、網路使用者的數量與負荷程度、以及是否有其他設備的干擾。

對於一個小規模的無線網路而言,架構內的設備利用Ad-Hoc通訊方式(點對點模式),就能夠與配置範圍內的其他設備呈現出優秀的檢測和通信功能。此種通訊方式的設備建置費用較低廉、相對適合運用於臨時性的無線網路需求環境當中。對於1個大型的無線網路而言,通常使用基礎建設模式(Infrastructure Mode)的架構,在基礎建設模式中,所有的設備皆需連接到1個存取點(如Access Point;AP),透過存取點來連接其他的無線網路設備,或是存取有線網路的資源 。

無線通信的原理是依靠無線電信號透過空氣傳播在設備與設備之間進行溝通傳遞,因此設備所在的物理環境條件成為一個影響通訊效果的關鍵,任何障礙,例如:木材、金屬、混凝土的出現皆會阻礙電子信號的傳遞,為了解決這個問題,工程師提出1個有效的解決方案:可以利用無線發射器、無線路由器和無線訊號延伸基地台設備布局搭建一個有策略地聯絡網,並且它們必須成功覆蓋整個需要無線傳輸的區域,如此一來即可有效避免訊號受到干擾。

網路的可靠性取決於網路用戶的數量和使用方法,一般來說簡單的數據轉移需要的頻寬相當少;但若在較重度的使用環境,如傳輸大文件或互動性的多媒體訊號時,這些動作則會大幅降低網路傳輸速度。因此為了讓網路維持一定水準的性能及可靠度,建議使用符合802.11a或802.11 g標準的設備於自動化控制系統上(最多提供54Mbps的傳輸速率)。

無線網路建置環境中若遭遇射頻干擾(radio frequency interference)和電磁干擾( electromagnetic compatibility;EMC)問題皆會降低網路的可靠性,讓通訊功能的傳輸出現遺失或無法執行的情況,不穩定的劣勢運作方式若出現在工業生產的競爭環境中,後果影響將相當的難以估計,也因此有效避免無線網路建置環境遭遇射頻干擾和電磁干擾,成了解決方案中最重要的一個關鍵,其他如無線電話,藍牙設備,甚至是微波烤爐設備也會影響無線信號接收。

為了有效降低來自其他設備的干擾,可以考慮在頻率範圍內改用其他通道,或轉移至1個不那麼擁擠的的頻率,舉例來說:自動化控制系統內若建置了1個兼容802.11b和802.11g標準的無線網路,在2.4 GHz的頻率被過多設備所共享時可以轉移到一個802.11a兼容的系統,轉換使用5 GHz的頻率即可降低干擾。無線標準取決於所允許的非重疊渠道數量:802.11b和802.11g只支援存在3個非重疊渠道,所以當同時有超過3個無線發射接入點出現時頻率則必須重複使用,而802.11a則提供更多的渠道。(本文由Opto 22 Corporate提供,陳妍蓁整理)