Het wordt de 'slimme fabriek' genoemd en heeft zelfs de verheven naam 'de vierde industriële revolutie' gekregen. Het fabricageproces van de nabije toekomst zal er een zijn waarin netwerksystemen processen bewaken en sturen, machines communiceren met hoge snelheden met elkaar en met mensen, en de fabriek neemt zelf beslissingen over hoe de productie kan worden geoptimaliseerd en gefaciliteerd.

Wetende dat er betrouwbare draadloze communicatie voor nodig is om dit allemaal mogelijk te maken, het National Institute of Standards and Technology (NIST) heeft de allereerste reeks op wetenschap gebaseerde richtlijnen gepubliceerd om gebruikers te helpen het beste draadloze systeem voor elke specifieke industriële omgeving te selecteren, ontwerp de opstelling op maat om het te laten werken, succesvol inzetten, en zorg er vervolgens voor dat het netwerk naar behoren presteert.

Door fysieke verbindingen zoals draden en kabels uit het communicatienetwerk van een faciliteit te elimineren, draadloze technologie biedt vele productie-, chemische verwerkings- en nutsbedrijven een middel om hun hele operatie efficiënter te laten verlopen, productiever en tegen lagere kosten. Echter, zorgen over betrouwbaarheid, integriteit en veiligheid hebben de acceptatie en het gebruik van industriële draadloze, vooral wanneer draadloze communicatie vaak kan worden verstoord door obstakels en interferentie in ruwe industriële omgevingen.

Via het Wireless Systems for Industrial Environments-project, NIST werkt samen met partners uit de particuliere sector en standaardorganisaties om deze obstakels te overwinnen en industriële draadloze communicatie de eerste keuze voor fabrieken te maken. Als onderdeel van deze inspanning, in maart 2017, NIST en het Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) organiseerden een technische werkgroep van experts op het gebied van draadloze communicatie van de overheid, industrie en de academische wereld om "een beknopte maar alomvattende, gebruiksvriendelijke referentiegids en best practices-handleiding voor iedereen, van regeltechnici tot fabrieksmanagers, integreren van een robuust, veilig, betrouwbaar en veilig draadloos systeem in hun unieke industriële landschap, " zei Rick Candell, een elektronica-ingenieur in NIST's Engineering Laboratory.

Candell zei dat de nieuwe handleiding een gebruiker duidelijk en grondig door elke stap leidt die nodig is om de beste draadloze oplossing voor zijn of haar specifieke operatie te bereiken. Het document biedt waardevolle achtergrondinformatie, strategieën en tools die gebruikers helpen:

• Begrijp draadloze technologieën en basisprincipes van netwerken, inclusief een verklarende woordenlijst, een overzicht van overwegingen met betrekking tot radiofrequentie (RF) en een lijst met technische uitdagingen (zoals latentie, de tijd die gegevens nodig hebben om van bron naar doel te gaan);
• Maak een businesscase voor draadloos;
• Splits de componenten van een complete draadloze levenscyclus op, vanaf de eerste bepaling van de doelstellingen tot de invoering en monitoring van het uiteindelijke systeem;
• Gebruik draadloos om de fabrieksveiligheid te verbeteren;
• Bescherm en beveilig een draadloos netwerk;
• Lees meer over de beste draadloze praktijken, zoals optimale plaatsing van antennes, het omzeilen van obstakels en interferentieproblemen, en het voorkomen van redundante signaalpaden; en
• Volg een reeks gebruiksvriendelijke checklists voor elk element van de levenscyclus van draadloze implementatie, inclusief het evalueren van de fabriek en haar activiteiten voor communicatiebehoeften, beschikbare technologieën vergelijken, en het methodisch ontwerpen en implementeren van een werkend draadloos systeem.

Een reeks best-practice case studies completeert de gids, laten zien welke strategieën kunnen worden gebruikt om draadloos te verbeteren en te optimaliseren in verschillende fabriekssituaties.

"Bijvoorbeeld, één scenario kijkt naar een veelvoorkomend maar vaak over het hoofd gezien probleem bij het gebruik van draadloze communicatie:omgaan met de RF-interferentie die kan ontstaan ​​door magnetrons, Bluetooth-apparaten en andere niet-operationele items die door personeel worden gebruikt, " zei Candell. "De gids vertelt hoe de bronnen van dergelijke interferentie kunnen worden geïdentificeerd, meten hoe ze de fabrieksactiviteiten beïnvloeden, en gebruik vervolgens de gegevens om de meest geschikte oplossing te kiezen uit de oplossingen die in de tekst worden beschreven."

Een andere casestudy die in de gids wordt beschreven, laat zien hoe een correct geïmplementeerde draadloze verbinding een gevaarlijke werkomgeving kan voorkomen.

"Draadloze gassensoren kunnen de accumulatie van giftige of brandbare gassen in een werkomgeving bewaken, maar alleen als alle uitdagingen op het gebied van signaaloverdracht en voortplanting in dat gebied in overweging worden genomen, " legde Candell uit. "We gebruiken het voorbeeld van een lasser in een besloten ruimte wiens toorts koolmonoxidegas produceert, en laten zien hoe succesvol, continue monitoring hangt af van kritische factoren zoals de plaatsing van de antenne en het gebruik van meerdere sensoren voor het geval er één uitvalt."

Candell zei dat toekomstige handleidingen van NIST meer geavanceerde communicatiescenario's zullen behandelen, zoals draadloze technologieën voor de besturing van mobiele en collaboratieve robotica in de fabriek.