Komunikacja bezprzewodowa

 

Najpopularniejsze rodzaje, najszybciej rozwijające się grupy technologii w obszarze przemysłowej komunikacji bezprzewodowej

Przemysł przez lata z dezaprobatą podchodził do technologii bezprzewodowych, aczkolwiek w ostatnich latach korzysta z nich w coraz większej liczbie aplikacji. Obejmuje to wymianę danych na niewielkie odległości – pomiędzy maszynami czy w obrębie hal produkcyjnych, oraz transmisję informacji w systemach rozproszonych. Przemysł używa tu zarówno komunikacji komórkowej, radiomodemowej, Wi-Fi, jak też wielu rozwiązań specjalistycznych, w efekcie czego również rynek po stronie standardów i dostawców ma charakter rozproszony.

W przypadku popularnych urządzeń konsumenckich transmisja danych przez Wi-fi czy Bluetootha, jest od lat standardem i wydawałoby się, że trend cyfryzacji oraz bezprzewodowości będzie szybko zmieniał również przemysł. Owszem, zmienił on naszą branżę, ale nie we wszystkich jej obszarach – w bardzo wielu cały czas dominują bowiem sieci przewodowe i trudno spodziewać się tutaj rewolucji.

Przykładem mogą być zastosowania maszynowe, gdzie wymagana jest niezawodna transmisja dużych ilości danych – szczególnie gdy maszyny pracują w linii technologicznej i muszą komunikować się z systemem nadrzędnym oraz innymi urządzeniami. W tym przypadku transmisja bezprzewodowa może być wykorzystywana co najwyżej na potrzeby zdalnego nadzoru czy teleserwisu ze strony dostawcy. Innym z przykładów są systemy wymagające wysokiej niezawodności i zapewniania bezpieczeństwa. W ich przypadku ciągle preferowane jest wykorzystanie połączeń przewodowych.

Gdzie używane są w takim razie rozwiązania bezprzewodowe? Aplikacje M2M i komunikacja bezprzewodowa to przede wszystkim: monitoring oraz diagnostyka, telemetria i zdalna kontrola. Dotyczy to m.in. sterowania pracą urządzeń i systemów, zdalnego nadzoru procesów, przesyłania danych z instalacji oraz odczytu parametrów urządzeń. O ile w przypadku tych pierwszych mówimy przede wszystkim o maszynach i instalacjach technologicznych, o tyle zdalne odczyty związane są z aplikacjami takimi jak choćby smart metering (odczyt liczników mediów, itp.). Popularnym zastosowaniem, szczególnie sieci GSM, jest zdalny dostęp do urządzeń w celu ich kontroli i serwisowania w razie niepoprawnej pracy.

 

Najpopularniejsze zastosowania przemysłowych urządzeń do komunikacji bezprzewodowej

Komunikacja bezprzewodowa wykorzystywana jest w aplikacjach alarmowych i bezpieczeństwa w różnych branżach, ważnym obszarem jej użycia jest też ten związany z transportem i logistyką. Do tego dochodzą jeszcze dwie istotne kategorie, które dotyczą energetyki (dystrybucja, monitorowanie obiektów), a także branży wodociągowo-kanalizacyjnej (oczyszczalnie ścieków, systemy uzdatnianie wody, sieci przesyłowe). Ten podział, tj. branżowy, jest inny niż wcześniejszy (aplikacyjny), przy czym można uznać, że te dwie kategorie częściowo nachodzą na siebie. Jako mniej istotne zastosowania – z perspektywy firm obsługujących przemysł – wskazano te dotyczące handlu, aplikacji w punktach informacyjnych i sprzedażowych.

Warto zauważyć, że najczęstszymi odbiorcami przemysłowych urządzeń do komunikacji bezprzewodowej są integratorzy systemów i klienci końcowi. Trzecie miejsce zajęli producenci maszyn i urządzeń, przy czym liczby głosów oddane na każdą z kategorii były do siebie zbliżone. To ostatnie stanowi różnicę w stosunku do stanu z poprzednich lat, kiedy dominowali integratorzy, zaś różnice były większe.

Jakie są nowości?

Jeżeli chodzi o nowości wymieniane przez respondentów i główne ich zdaniem trendy w branży, to pojawiały się tu wskazania dotyczące praktycznie każdego rodzaju sieci. W przypadku transmisji danych na duże odległości, o ile kilka lat temu najczęściej wymienianą nowością było LTE, o tyle w ostatnim badaniu pojawiła się grupa wskazań dotyczących 5G. Z sieciami nowej generacji wiązane są duże nadzieje ze względu na szybko rosnące potrzeby w zakresie przepustowości (choć często nieuzasadnione aplikacyjnie, jeżeli chodzi o przemysł).

W przypadku sieci WAN wielokrotnie wymieniane były rozwiązania typu Narrow Band (NB, NB IoT). Takim jest LoRa (Long Range) – sieć w standardzie LPWAN (Low Power Wide Area Network), która w odróżnieniu od wersji 2G, 3G czy 4G cechuje się mniejszą przepustowością, ale za to lepszymi parametrami (odporność na zaburzenia, zasięg, zużycie energii). Co ciekawe, nikt nie wymienił konkurencyjnej do LoRa sieci Sigfox (można wnioskować, że powodem jest konieczność licencjonowania tej ostatniej). W przypadku LTE pojawiały się zaś wskazania LTE cat. M1 oraz LTE cat. NB1.

Co ciekawe, Internet Rzeczy jako taki wymieniony został jedynie 3‒4 razy. Można sądzić, że po okresie fascynacji hasłem IoT i projekcji związanych z przyszłą wartością tego rynku, przestał on być uniwersalnym terminem definiującym przyszłość, a stał się raczej obszarem wdrożeń i codziennej działalności wielu firm. Częściej od niego wymieniane było natomiast tym razem hasło "Przemysł 4.0".

Jeżeli chodzi o nowości w zakresie komunikacji na niewielkie odległości, to wskazywano tutaj standardy takie jak 802.11ac, 802.11ad czy 802.11ah oraz generalnie implementację coraz większej liczby urządzeń przemysłowych w zakładach produkcyjnych, w tym na potrzeby utrzymania ruchu. W przemyśle cały czas rośnie wykorzystanie komunikacji Bluetooth (z urządzeniami, czujnikami), wśród nowości wymieniana była też możliwość użycia komunikacji radiowej w obwodach bezpieczeństwa zgodnych z SIL3.

Respondenci zwracali ponadto uwagę na dostępność uniwersalnych urządzeń (modułów) komunikacyjnych, które mogą obsługiwać zarówno transmisję GSM, jak i Wi-Fi, Bluetooth oraz inne rodzaje komunikacji ISM. Jako ogólne trendy wskazywano wreszcie zwiększanie bezpieczeństwa oraz prędkości transmisji danych.

Dostawcy technologii

Wśród dostawców działających w branży są przedsiębiorstwa specjalistyczne, których działalność skupiona jest wokół dostarczania i często też wrażania urządzeń bezprzewodowych. Takimi są przykładowo Antaira Technologies, Inventia, ORing Industrial Networking, NaviTec oraz Tekniska Polska. Część z nich to producenci, w tym również polscy – najpopularniejszym jest warszawska Inventia. Omawiane firmy, poza samymi modułami i urządzeniami do sieci komunikacyjnych, dostarczają też m.in. anteny, oprogramowanie oraz różnorodny osprzęt.

 

Najbardziej perspektywiczne zastosowania przemysłowych urządzeń bezprzewodowych w Polsce

Drugą z grup przedsiębiorstw stanowią dostawcy – często firmy międzynarodowe, których jedną z wielu specjalizacji jest komunikacja przemysłowa. Ich przykładami są Turck, Phoenix Contact, Siemens, Rockwell Automation czy pf electronic. Wiele z tych nazw pojawiło się również w odpowiedziach dotyczących najpopularniejszych na rynku wyrobów. Firmy oferują szeroki asortyment urządzeń sterowania, pomiarowych i generalnie automatyki, przez co również urządzenia komunikacyjne stanowią dla nich istotny element oferty. Przykładowo Phoenix Contact to popularny dostawca wyrobów do sieci Wi-Fi, natomiast steute oferuje unikatowe, bezprzewodowe urządzenia do systemów bezpieczeństwa.

Pozostają wreszcie różnego rodzaju dystrybutorzy. Ich grupa jest także szeroka, albowiem wchodzą do niej zarówno firmy specjalistyczne, świadczące daleko idące wsparcie klientów (np. Elmark Automatyka oferujący wyroby Moxa, Advantech i Anybus, ASTOR z markami Astraada i Satel, Sabur czy też CompArt Automation), jak też dystrybutorzy o szerokiej ofercie rynkowej, której jednej z elementów są urządzenia bezprzewodowe. Takimi są typowo tzw. firmy katalogowe, a więc Farnell, RS Components, Conrad Electronic oraz TME.

Pod tematykę bezprzewodową można niejako podciągnąć też dodatkowe produkty i powiązane obszary rynku. Takimi są m.in. sterowniki oraz panele operatorskie z interfejsami do sieci bezprzewodowych, a także czujniki i różne moduły we/wy. Urządzenia takie nie są komponentami sieci komunikacyjnych sensu stricte, ale ich popularyzacja ma również wpływ na rynek całościowo. Wszystko powyższe tworzy w rezultacie dosyć konkurencyjną branżę – i to pomimo pozornie wysokich barier wejścia związanych z koniecznością specjalizacji. Jako taką określiła ją połowa respondentów redakcyjnej ankiety. Więcej informacji na omawiany temat znaleźć można w analogicznej do bieżącej analizie publikowane w IRA 2020.