Teknologji Wi-Fi me fibra optike për Industrinë 4.0

Pavarësisht përparimeve të ndjeshme në teknologjinë wireless, industria prodhuese vazhdon të kthehet në forma të komunikimit me tela të tilla si Ethernet ose fibra optike për detyrat e saj më kritike. Një studim i ri nga Cristina Cano dhe profesori i rregullt Xavier Vilajosana, studiues nga grupi Rrjetet Wireless (WiNe) në Institutin Ndër-Disiplinor të Internetit (IN3), hap derën për përdorimin e teknologjive pa tel me fuqi dhe besueshmëri që janë të krahasueshme me fibra optike dhe që mund të zëvendësojë lidhjet kabllovike. Projekti kërkimor, i botuar në revistën IEEE Transactions on Wireless Communications, ka krijuar parametrin e parë të një modeli të përhapjes së sinjalit në brez milimetër, një teknologji pa tel e aftë të transmetojë një sasi të madhe të të dhënave në sekondë, në një mjedis industrial. Sipas studiuesve, ky model i ri është hapi i parë drejt kuptimit se si sillet ky lloj sinjali në një fabrikë industriale dhe mund të ketë një ndikim të rëndësishëm në zhvillimin e Industrisë 4.0.

Cristina Cano tha: “Ky studim ka për qëllim ta bëjë komunikimin më pak të kushtueshëm dhe më fleksibël duke përfshirë pajisjet mobile në procesin e prodhimit, diçka që mund të jetë shumë e dobishme në lëvizjen drejt Industrisë 4.0, pasi lejon, për shembull, lidhjen e armëve robotike të lëvizshme lirisht në procesin e prodhimit ose krijimin e komunikimeve për raportimin e të dhënave, dhe kontrollimin ose ndalimin e përbërësve të ndryshëm të procesit në rast urgjence. Por kjo gjithashtu mund të lejojë që punëtori të jetë pjesë e procesit.

Një studim unik në sinkrotronin ALBA

Para zbatimit të brezave milimetër në mjediset industriale, është e nevojshme të kuptohet se si ato përhapen në një mjedis kaq të veçantë. Tani ekzistojnë disa modele të përhapjes së këtij lloji të sinjalit me frekuencë të lartë, por asnjë në objektet industriale. Cano tha: “Një model është një paraqitje e realitetit që, duke përdorur ekuacione, na lejon të parashikojmë se çfarë do të ndodhë me sinjalin në secilin mjedis. Ekzistojnë disa modele për brezat milimetër në zyra dhe ambiente urbane, por vështirë se ka në industri cilësimet. Këto lloj lehtësirash ndryshojnë në shumë mënyra që mund të ndërhyjnë në sjelljen e sinjalit pa tel, të tilla si lartësia e tavanit, materiali i mureve dhe dyshemeve, ose lloji i makinerisë që ato përmbajnë. Studimi ynë na ka lejuar , për herë të parë, për të vendosur parametrat për një mjedis industrial “.

Studiuesit ishin në gjendje të matnin sjelljen e këtij lloji të sinjalit në sinkrotronin ALBA, një përshpejtues elektroni i vendosur në Barcelonë që u mundëson studiuesve nga e gjithë bota të kryejnë eksperimente duke përdorur dritën sinkrotron, të zgjedhur sepse pajisjet e tij kanë karakteristika që i ngjajnë industrisë së ndryshme mjediset në impiantet e mëdha të prodhimit, të tilla si objektet ftohëse, dhomat e serverave ose sallat eksperimentale. “Veryshtë shumë e vështirë për komunitetin shkencor të përdorë një fabrikë prodhimi për testim, prandaj ne besojmë se ky lloj modeli ka marrë kaq shumë kohë për t’u parameterizuar. Ne kemi qenë në gjendje të përparojmë në këtë hetim falë sinkrotronit ALBA, e cila na lejoi hyrjen në objektet e saj. Këto pajisje janë shumë të ngjashme me ato që mund të gjejmë në një mjedis industrial dhe, gjithashtu, meqenëse kemi kryer provat kur u ndalua unaza e gazit, ne ishim në gjendje të hynim në ambientet e brendshme dhe të eksperimentonim me sinjali në këto banda në një mjedis kaq specifik. Ne besojmë se ka qenë një mundësi unike “, shpjegoi studiuesi.

Duke matur në këtë mjedis ne kemi qenë në gjendje të verifikojmë që sipërfaqet tipike në impiantet industriale, të tilla si tubat reflektues, janë shumë të dobishme për këtë lloj komunikimi, pasi ato lejojnë që sinjali të udhëtojë përgjatë shtigjeve të ndryshme dhe pritja të përforcohet, duke lejuar një mbulim më të madh . “Konkretisht, ne ishim në gjendje të krijonim një lidhje 110-metërshe, lidhja më e madhe e komunikimit e arritur me standardin IEEE 802.11ad deri më sot”, theksoi studiuesi.

Modeli për komunitetin kërkimor

Ky model është hapi i parë drejt kuptimit se si sillet ky lloj sinjali në këtë mjedis, por protokollet duhet të krijohen për të garantuar besueshmërinë e kërkuar për këtë lloj komunikimi nga industria prodhuese në proceset e saj kritike. Studiuesi tha: “Kërkimi në këtë fushë mund të zbatohet për të zëvendësuar kabllot në proceset e monitorimit të linjave të prodhimit, ku duhet të merren vendime shumë të shpejta dhe të besueshme”.

Ajo vazhdoi: “Për këtë arsye, ne duhet të jemi në gjendje të garantojmë që kur dërgohet një mesazh emergjence për të ndaluar procesin e prodhimit, ai arrin në kohën e kërkuar dhe marrja e tij është shumë e besueshme. Përndryshe, nëse mesazhi humbet ose arrin vonë , pasojat mund të jenë katastrofike “.

Për të shpejtuar hartimin e këtyre protokolleve, modeli i ri është i arritshëm për të gjithë komunitetin kërkimor. Si përfundim, Cano tha: “Parametrat që ne japim në artikull janë të dobishëm për të parashikuar se si do të sillet sinjali në një mjedis industrial. Ata, për shembull, mund të konfigurohen në një imitues për të simuluar konfigurime të ndryshme dhe për të marrë një rezultat që pasqyron situatën reale. Në këtë mënyrë, ajo mund të ndihmojë studiuesit e tjerë të hartojnë protokolle që garantojnë funksionimin korrekt të rrjetit. “