Тема «Перспективы развития беспроводных сетей ЭВМ в промышленности (WLAN)"

Технология беспроводных локальных сетей (Wireless Local Area Network, WLAN) часто используется для подключения к корпоративным сетям на базе IP. Со все большим распространением сетей IP в промышленной области беспроводные сети проникают и на производство, вследствие чего открываются совершенно новые возможности для реализации различных приложений.

WLAN В ПРОМЫШЛЕННОСТИ: ПОВЫШАЯ ГИБКОСТЬ, СНИЖАЯ ЗАТРАТЫ
Использование технологии беспроводных сетей в промышленности не только существенно добавляет гибкости - оно способно также сэкономить организациям значительные суммы. В современных распределённых системах управления и сбора данных датчики и исполнительные устройства становятся всё более и более интеллектуальными и действуют как умные контроллеры, обеспечивая гораздо более высокое качество управления по сравнению с обычными устройствами. Такие системы подключают к головному программируемому контроллеру, в качестве физического уровня используя коаксиальный кабель или медную витую пару.

Пригодные для применения в промышленности решения WLAN способны заменить дорогостоящую проводку Ethernet беспроводной сетью в соответствии с комплектом стандартов 802.11. В большинстве случаев благодаря сравнительно небольшим объемам передаваемых данных можно использовать оборудование стандарта 802.11b с номинальной скоростью передачи 11 Мбит/с. Для приложений с более интенсивным трафиком доступен обновленный стандарт 802.11g с номинальной скоростью передачи данных до 54 Мбит/с. Однако скорость передачи увеличивается за счет снижения радиуса действия: для покрытия одной и той же площади на скорости 54 Мбит/с необходимо значительно большее количество точек доступа (приблизительно в четыре-пять раз).

В автомобильном секторе адаптеры WLAN встраиваются в устройства обслуживания и диагностики, позволяя загрузить по Internet последние версии встроенного программного обеспечения, не выходя из офиса. Таким же образом обеспечивается сравнение параметров транспортного средства с данными производителя.

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТОЧКИ ДОСТУПА
Двухзначный код IP определяет соответствующий класс защиты: первая цифра означает уровень защиты от контактов и чужеродных тел, вторая — от влаги.
Для агрессивных сред предлагаются точки доступа в корпусах из специальной стали IP40. При встраивании в распределительные шкафы (спецификация корпуса IP20) они устанавливаются непосредственно на монтажные шины. Разъемы антенн выводятся из шкафа,
и в них устанавливаются соответствующие
внешние антенны. При помощи
подогреваемого, защищенного от рабочей
воды корпуса (IP65) возможна работа в так
называемых средах глубокой заморозки —
в морозильных камерах. Само собой, такие
устройства пригодны и для использования вне помещений при низкой температуре и высокой влажности.

ИЗМЕРЕНИЯ ЭФИРА
И то и другое обеспечивается лишь путем проведения предварительных измерений Только так можно гарантировать, что все клиенты в заранее определенных областях будут получать непрерывный доступ к сети, а мобильные клиенты прозрачным образом станут перемещаться из одной зоны в соседнюю (роуминг).
Промышленность предъявляет особые требования к готовности беспроводной сети — в отношении как доступности сети для клиентов, так и отказоустойчивости эфира.

СТАНДАРТЫ IEEE 802.11

WLAN
IEEE 802.11b
IEEE 802.11g
IEEE 802.11a

Скорость передачи данных 11 Мбит/с
Обязательным является поддержка скоростей
1; 2; 5,5; 11 Мбит/с
Число каналов 3 не перекрывающихся
Расстояние и скорость передачи данных
В закрытых помещениях: 30 м (11 Мбит/с),
91 м (1 Мбит/с)
В открытых помещениях в пределах прямой видимости:
120м (11 Мбит/с),
460м (1 Мбит/с)
Схема модуляции
Широкополосная модуляция с прямым расширением спектра (DSSS)
Рабочая частота 2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц)
IEEE 802.11b

Скорость передачи данных54 Мбит/с
Обязательным является поддержка скоростей
1; 2; 5,5; 6; 11; 12 и 24 Мбит/с
(опциональные скорости 33, 36, 48 и 54 Мбит/с)
Число каналов3 не перекрывающихся3 не перекрывающихся
Расстояние и скорость передачи данных
В закрытых помещениях: 30 м (11 Мбит/с),
91 м (1 Мбит/с)
В открытых помещениях в пределах прямой видимости:
120м (11 Мбит/с),
460м (1 Мбит/с)
Схема модуляции
Мультиплексир-ие с разделением по ортогональным частотам (OFDM)
Рабочая частота
2,4 ГГц (2,4-2,4835 ГГц)
IEEE 802.11g

Скорость передачи данных 54 Мбит/с
Обязательным является поддержка скоростей
6; 12; 24 Мбит/с (опциональные скорости 9; 18; 36; 48; 54 Мбит/с)
Число каналов
12 не перекрывающихся (4 в некоторых странах)
Расстояние и скорость передачи данных
В закрытых помещениях:
12 м (54 Мбит/с),
91 м (6 Мбит/с)
В открытых помещениях в пределах прямой видимости:
30м (54 Мбит/с),
305м (6 Мбит/с)
Схема модуляции
Мультиплексирие с разделением по ортогональным частотам (OFDM)
Рабочая частота
5 ГГц (5,15-5,350 ГГц и 5,725-5,825 ГГц)Примечание в России оборудование, работающее в этом частотном диапазоне, использовать не разрешено, поскольку его использует для своих целей ряд государственных служб.
IEEE 802.11a

БЕЗОПАСНОСТЬ В БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
Для беспроводной сети безопасность является столь же важным аспектом, как и для проводной. Прежде всего необходимо защитить переход из одной сети в другую, чтобы WLAN не стала «потайной дверью» в корпоративную сеть, где хранятся данные, которые ни в коем случае не должны попасть в чужие руки. Во-первых, необходимо защитить сеть от несанкционированного доступа посторонних лиц, а во-вторых — предотвратить простое прослушивание данных.

Современные механизмы обеспечения безопасности для беспроводных сетей, соответствующие стандарту 802.11i (WPA2), исключают обе возможности атаки. Защита доступа осуществляется посредством аутентификации на установленном в сети сервере RADIUS. С его помощью генерируется дополнительная пара ключей для шифрования, поэтому прослушивание и
перехват данных в виде
открытого текста невозможны.
Более простой вариант
представляет собой
шифрование WPA с
заранее определенным
ключом (заранее
разделенный ключ —
PreShared Key, PSK).
Кроме того, дополнительной преградой оказывается виртуальная частная сеть (Virtual Private Network, VPN), например при применении шлюза IPSec и соответствующего клиента IPSec.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ
Технология Wireless USB относится к категории персональных беспроводных сетей и представляет собой беспроводной аналог USB, обеспечивающий скорость передачи до 480 Мбит/с.
Стандарт 802.11n представляет собой дальнейшее развитие 802.11, которое разрабатывается с целью увеличить реальную пропускную способность сети до 100 Мбит/с.
Стандарт 802.16e (WiMAX) разработан для организации глобальных беспроводных сетей и позволяет охватывать большую территорию, чем Wi-Fi (до 50 км), на скоростях до 75 Мбит/с
В настоящее время различные стадии утверждения проходят три беспроводные технологии - Wireless USB, 802.11n и 802.16e

IBM займется развертыванием WLAN-сетей от Nokia
NokiaNokia и IBM сообщили о совместной работе по развертыванию беспроводных локальных сетей (WLAN) в общественных местах (аэропортах, вестибюлях гостиниц и т.д.). IBM Global Services будет выступать в качестве системного интегратора продуктов инфраструктуры WLAN от Nokia, а именно: инсталлировать, поддерживать, финансировать и консультироваться с операторами по поводу расширения зоны покрытия. WLAN-сервис общественного доступа - быстрорастущий рынок, особенно для бизнес-пользователей.

Samsung продемонстрировала возможности WiMAX 2
Южнокорейская компания Samsung продемонстрировала возможности мобильной сети WiMAX 2. По словам представителей корпорации, стандарт IEEE 802.16m обеспечивает передачу данных на скорости около 330 Мбит/c. WiMAX 2 позволяет одновременно открывать до 16 видеопотоков в разрешении 1080p. Впрочем, до внедрения нового стандарта еще довольно далеко.

Высоконадежные WLAN решения MOXA для автоматизации кранов и подъемных механизмов
MOXA представляет две новые серии индустриальных точек беспроводного доступа (Access Point/Bridge/Client) с двумя независимыми высокочастотными модулями - MOXA AWK-5222MOXA представляет две новые серии индустриальных точек беспроводного доступа (Access Point/Bridge/Client) с двумя независимыми высокочастотными модулями - MOXA AWK-5222 и MOXA AWK-6222 для систем автоматизации на строительных кранах и в тяжелой индустрии. Большое число кранов и подъемных механизмов используется на заводах по производству стали и проката, в шахтах, на верфях и в строительстве. Системы автоматизации в этих областях обычно уже устаревшие и используют проводные коммуникации, соответственно повышая эксплуатационные расходы на их содержание.
Индустриальные точки беспроводного доступа МОХА (WLAN) разработаны специально для применения в промышленности, а наличие в них двух независимых высокочастотных модулей для беспроводного резервирования, а также быстрый роуминг и индустриальное исполнение гарантируют абсолютную надежность WLAN соединений и функционирование с самым высоким уровнем эффективности, производительности и безопасности.