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Transmissão de dados industriais: prepare sua operação para a comunicação wireless

Publicado em: 27/04/2022

Qualquer gestor que queira transformar sua linha de produção em uma Indústria 4.0 deve considerar a tecnologia de transmissão de dados wireless. Entre os vários benefícios da substituição dos cabos por uma rede sem fio, estão a possibilidade de expandir em quilômetros o controle da operação em campo aberto e evitar reformas desnecessárias em lugares fechados. Porém, o sucesso de um projeto como esse depende do ambiente em que a comunicação entre transmissores irá ocorrer. 

 

É importante saber que o espaço onde ocorrerá a troca de dados entre máquinas e a central de controle sempre terá algum obstáculo que pode prejudicar a transmissão de informações. Por isso, é necessário que a equipe técnica de implantação dos emissores e receptores sem fio esteja preparada para contornar qualquer problema.

 

Um dos pontos a ser observado pelos técnicos e engenheiros é o atributo de alcance de comunicação, ou como é conhecido tecnicamente como Line of Sight (LoS).

 

 

O que é Line of Sight?

O entendimento mais comum para este termo refere-se à linha de visão entre dois pontos, ou seja, o espaço em que eles podem se observar de forma direta, sem obstáculos. Essa área engloba também todo o ambiente em torno dessa linha reta imaginária, sendo designada como zona de Fresnel, como pode ser visto na imagem a seguir. Esse espaço também deverá estar totalmente desobstruído para que se alcance as condições ideais de propagação das ondas eletromagnéticas entre os transmissores.

 

O grau de interferência dos obstáculos na comunicação entre os pontos aumenta na medida em que a obstrução se vai aproximando da linha de visão. Os obstáculos podem ser construções, como prédios, ou até vindos da natureza, como árvores, montanhas ou a própria curvatura da Terra, no caso de distâncias muito grandes.

Figura 1 – Cenário ideal de comunicação na LoS

 

O cálculo do raio da zona de Fresnel, pode ser realizado através de uma fórmula matemática específica e tem em consideração a distância entre os pontos de comunicação e o comprimento de onda do sinal.

 

 

 

Fn = raio da enésima zona de Fresnel (metros)

d1 = distância do ponto P para uma das antenas (metros)

d2 = distância do ponto P para a outra antena (metros)

λ = comprimento de onda do sinal transmitido (metros)

 

 

Soluções para os obstáculos que não podem ser removidos

 

É fato que o ambiente ideal para transmissão de dados não existe. Sempre haverá um obstáculo ou outro que pode surgir de forma inesperada, como por exemplo, uma máquina trafegando dentro do galpão, ou que nunca poderá ser removido, como uma coluna de concreto, uma montanha, etc.

 

Tendo isso em mente, a equipe de aplicação precisa garantir a comunicação entre os pontos implantando um sistema de roteamento alternativo. Isso quer dizer que esse sistema deve  ser pensado para triangular o sinal quando a comunicação entre dois transmissores for interrompida pelo obstáculo. Para isso, é necessário incluir um terceiro, ou mais transmissores, extras para captar o sinal do primeiro transmissor, enquanto o segundo transmissor está impedido de receber o sinal. 

 

Conclusão

 

Embora as conexões com fio ainda ofereçam benefícios, a adoção da Indústria 4.0 nas fábricas do futuro trará muitos desafios para as instalações cabeadas, entre eles está a implantação em larga escala de dispositivos de IoT industrial (IIoT) e a interconectividade que eles exigem para funcionar, o que os cabos não conseguem atender. Além disso, o custo de cabear uma instalação de grande porte e manter os cabos físicos, conectores e ferramentas usadas é algo recorrente e sem fim, incluindo a mão-de-obra necessária para o trabalho.

 

Entretanto, com planejamento e a escolha dos melhores equipamentos, a transmissão wireless de dados tem tudo para alavancar o seu negócio.

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