liaison radio : les interfaces sans fil industrielles

G uide d’achat
Les interfaces sans fil ind ustrielles

Le protocole WirelessHart, récemment standardisé, s’impose pour l’instrumentation de process. Les réseaux maillés (mesh) émergent. Les enrichissements propriétaires (souvent dictés par le souci d’un temps de réponse prédictif) bloquent
la compatibilité entre fournisseurs. L’ISA (International Society of Automation)
progresse à faire naître une architecture “sans fil” multistandard.
46
Il y a quatre grandes familles d’applications
où le sans-fil a conquis sa légitimité. Parce
qu’il y a plus astucieux, plus fiable et même
moins coûteux que le câble. Première famille : les vastes installations où sont répartis,
de façon très distante, des équipements de
mesure transmettant à faible débit.
Typiquement, une température ou un niHoneywell est parmi les premiers à fournir
veau relevés toutes les quelques secondes
des capteurs à distance conformes au standard
sur
une centrale d’épuration d’eau ou la
ouvert ISA100.11a. A faibles débit et portée,
supervision d’une installation portuaire.
ils sont très peu consommateurs d’énergie.
Sur un vaste périmètre, dès qu’il faut
franchir une route ou un
cours d’eau, le sans-fil se
substitue alors avantageusement à la remontée
manuelle de données enregistrées. Il en est de même des
grands ouvrages d’art comme le
pont Rion-Antirion (Grèce) dont
National Instruments gère la surveillance
La frilosité n’est
des données sismiques et dont le réseau
plus de mise, chez
de capteurs devrait prochainement
les fournisseurs comme
communiquer de façon hertzienne.
chez les industriels. Peu
Seconde grande famille d’application :
d’acteurs en capteurs/instrula communication avec les équipements
mobiles. Chariots élévateurs mais aussi pamentation “snobent” le sans-fil. Les
derniers arrivés privilégiant les valeurs lans, portiques, grues… où l’on n’a guère
d’avenir comme WirelessHart ou ISA100. d’autres solutions que des câbles à enrouleur
Car le sans-fil industriel, bien qu’héritier en guirlande et autres chaînes d’entraînedes produits grand public, sait satisfaire ment, soumis à l’usure, coûteux en exploiaux exigences les plus sévères. Cependant, tation et à débattement réduit. C’est encore
la fantastique liberté qu’offrent les interfa- pire pour la liaison avec les parties rotatives
ces sans fil a un prix. Thierry Lecœur, chef d’une machine, qui oblige à des collecteurs
de produits “automatisation” chez Phoenix tournants ou à de délicates communications
Contact France livre un rapide calcul : « Le coût, infrarouges. S’affranchissant de ces problèmatériel et pose, d’un câble Ethernet de 50 mètres mes, les interfaces sans fil s’adaptent aux
est d’environ 100 euros. Pour une liaison sans fil conditions les plus sévères. Insensibles à la
équivalente, il faut compter 7 fois plus… » Il faut poussière, elles peuvent tenir des tempéradonc justifier ce surcoût, pour une liaison à tures extrêmes (typiquement de -30 à
débit plus faible qui plus est, par une réelle +65 °C) comme celles d’entrepôts frigoriplus-value opérationnelle.
fiques. Seule la partie antenne doit faire l’obHo
ney
L
es technologies sont éprouvées,
l’effort de standardisation soutenu,
l’offre abondante et la fiabilité du
“sans-fil” n’a plus beaucoup à envier aux réseaux câblés… Cependant, les
fournisseurs n’en font pas mystère : les réseaux sans fil pénètrent encore l’industrie
par la petite porte. Ils demeurent une solution alternative aux réseaux et bus de terrain.
Le marché suit une progression constante,
mais n’explose pas. Sur des lignes industrielles neuves, où tout est judicieusement aménagé (tranchées, goulottes…) pour le passage des câbles, les
interfaces sans fil se
L’essentiel
justifient difficilement.
Surtout si la chaîne de
5 conseils avant de passer
fabrication est suppoau sans-fil
sée rester inchangée
 Cibler d’abord les applicadurant plusieurs mois,
tions où l’interface sans fil
comme dans l’autooffre des atouts pratiques
mobile, d’ailleurs peu
et économiques immédiats
sur un réseau câblé.
friande des technologies radio. C’est plus
 Faire appel à un fournisseur/
intégrateur pouvant
volontiers lors d’une
se prévaloir d’un retour
modernisation que
d’expérience.
lors d’une création de
 Ne pas pousser le réseau
site que les industriels
dans ses limites…
se tournent vers les interfaces sans-fil. Mais
 “Traçer” les incidents réseaux.
une fois la culture ac Développer une expertise
quise et les doutes disen interne, même en ayant
sipés, le client en rederecours à un prestataire.
mande !
Les grandes familles d’applications
du sans-fil
MESURES 820 - DÉCEMBRE 2009 - www.mesures.com
Les trois techniques
de modulation
des réseaux radio
Toutes trois issues des communications militaires, elles n’ont plus pour
but la “furtivité” mais la robustesse
aux interférences et collisions
de fréquences avec d’autres sources.
 DSSS (Direct-sequence spread
spectrum, ou étalement de spectre
à séquence directe). L’émetteur
superpose au signal utile une
séquence pseudo-aléatoire de plus
haute fréquence. Assimilable
à du bruit blanc, il peut être filtré et
protège ainsi le signal utile.
 FHSS (Frequency Hopping
Spread Spectrum, ou étalement
de spectre par saut de fréquence).
Le signal “saute” entre plusieurs
canaux répartis sur une large bande
de fréquences (79 canaux de
1 MHz chacun dans le , entre
2.4 - 2.4835 GHz) au gré d’une
séquence pseudo-aléatoire connue
de l’émetteur et du récepteur.
 OFDM (Orthogonal Frequency
Division Multiplexing, répartition
en fréquences sous-porteuses
orthogonales). Le signal est
transmis simultanément
sur plusieurs porteuses. Utilisé pour
les transmissions longue distance,
mais aussi dans certaines variantes
de Wi-Fi (802.11a et 802.11g).
jet d’un nettoyage régulier pour éliminer les
particules métalliques. Sur des équipements
de grande mobilité type chariot-élévateur, le
Wireless offre, de surcroît, l’atout de la géolocalisation, par triangulation ou mesure de
différentiel de temps. Ainsi, le système Wi-Fi
National Intruments
InduraNET (Industrial
Radio Network) a été
développé par Pilz
pour déporter des E/S.
Ce réseau promeut
une technologie
de gestion intelligente
des fréquences.
Pilz
LIAI S O N R A D I O
La plate-forme WSN (Wireless Sensor Network) de National
Instruments se compose d’une passerelle et de modules d’acquisition
alimentés par batterie (ou par un câble d’alimentation). Chaque
module peut servir de routeur. Ainsi, en cas de problème sur un nœud
du réseau la transmission est déroutée via un autre nœud.
AeroScout (Cisco et AeroScout) a-t-il fait ses
preuves chez Boeing. Dans le périmètre d’une
usine, la précision peut atteindre le mètre.
Troisième gamme d’application : les ateliers
de production flexibles où des îlots de machines sont reconfigurés de façon rapide et
fréquente. Patrick Brassier, chef de produit
en communication industrielle chez Siemens
relate : « J’ai l’exemple d’un atelier où l’on pratique
un suivi intensif de la qualité pendant quelques semaines et sur une ligne bien précise. Là, le sans-fil
est parfaitement indiqué. »
Enfin le sans-fil a une place importante à
gagner dans la communication très grande
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distance, par exemple pour la télésurveillance
ou la supervision de sites industriels éloignés. Le sans-fil, alors bien plus avantageux
que des lignes privées, emprunte les réseaux
cellulaires type GPS/GPRS/Edge, avec éventuellement ajout d’applications de cryptage
et de sécurité.
Et jusqu’ici, on ne parle que de solutions où
le sans-fil se substitue ou est mis en redondance avec un réseau câblé. Mais la technologie est si souple, si rapide à mettre en œuvre
qu’elle va créer ses propres applications, en
particulier dans le domaine du diagnostic et
de la surveillance des machines.
➜
47
On n’évoque pas ici les normes de
réseaux cellulaires GPRS, Edge, UMTS.
Ni WiMax, alternatif à ADSL.
 Wi-Fi (Wireless Ethernet Compatibility
Alliance, avant 2000). Directement conçu
pour des réseaux locaux sans fil haut
débit, il suit la norme IEEE 802.11x (ISO/
CEI 8802-11). La 802.11b, la plus
répandue, propose un débit théorique
de 11 Mbit/s (6 Mbit/s réels) avec une
portée théorique de 300 mètres. La plage
de fréquences est centrée sur 2,4 GHz.
 WirelessHart (Hart Communication
Foundation, 2007) obéit à la norme IEEE
802.15.4. C’est une extension
du protocole de bus de terrain Hart
(Hart version 7) Soutenu par des géants
comme ABB, Endress+Hauser, Emerson,
Pepperl+Fuchs, Siemens… le standard est
d’emblée multifournisseurs. Il utilise la
bande des 2.4 GHz. Comme ZigBee, il est
peu consommateur d’énergie.
 Bluetooth (Ericson, 1994). Développé à
l’origine pour relier des périphériques, à
faible débit et sur une distance
n’excédant pas la dizaine de mètres. Bon
marché, il est aussi très peu
consommateur d’énergie (à 100 mW, il
atteint aujourd’hui une portée de 100 m,
1 mW dans un rayon de 10 m). Le
standard initial (IEEE 802.15.1) établit un
débit maximum de 1 Mbit/s. La norme
IEEE 802.15.2 propose l’utilisation de la
bande de fréquence 2,4 GHz, fréquence
48
aux pannes) du
réseau sont de
même au cœur
des préoccupations. En particulier, l’ISA promeut un réseau
configurable en étoile
(point/multipoints pour la
plus grande rapidité) ou en maillé (mesh)
pour une grande sécurité. Dans ce dernier
type de configuration, chaque équipement
peut router les messages provenant d’autres
également utilisée également par Wi-Fi.
Ce qui peut poser (et pose) des
problèmes de cohabitation. La IEEE
802.15.3, en cours de développement,
vise à offrir le haut débit (20 Mbit/s).
 ZigBee (ZigBee Alliance, 2004). Norme
IEEE 802.15.4. Proche dans le principe
de Bluetooth, ce protocole est encore
moins cher, plus simple et moins
consommateur en énergie. Sa portée est
de 100 mètres et son autonomie sur pile
se compte en années. Il trouve ses
premières applications dans la
domotique (contrôleurs de fumée) mais
peut gagner le monde industriel, pour de
la surveillance par exemple, puisque son
coût négligeable autorise la réplication.
 ISA100 (International Society
of Automation, 2008) Conforme à l’IEEE
802.15.4-2006 à 2,4 GHz (comme ZigBee),
il offre un débit de 200 kbit/s. Il constitue
le premier élément d’une famille
de standards cohérents, propre
à cohabiter avec les d’autres protocoles
comme Wi-Fi.
 Wavenis Wireless Technology (Coronis
Systems, 2001). Ce standard propriétaire
est dédié aux applications M2M
(communication de machine à machine),
notamment en télémétrie. Bénéficiant
d’une base installée de plusieurs millions
d’appareils, Wavenis s’est élargi en 2008
dans le cadre de Wavenis Open Standard
Alliance (Wavenis-OSA), unissant
une vingtaine de fournisseurs.
Le standard met en avant la très basse
consommation. Le débit est faible mais
très sécurisé : 19.2 kbit/s (bande
de 50 kHz), 4.8 kbit/s (bande de 25 kHz).
Hendress+Hauser est
un des grands promoteurs
de la technologie
WirelessHart,
qui a le grand mérite
d’être compatible avec
l’immense base installée
des appareils Hart.
Hendress Hauser
équipements. WirelessHart est d’emblée adapté aux réseaux maillés,
comme aux réseaux en étoile ou au
traditionnel point à point. Le Wi-Fi
maillé (IEEE 802.11s), encore émergeant, va fiabiliser plus encore les
communications, un message
peut emprunter plusieurs
chemins. Il aura aussi le
grand mérite de couvrir
des zones plus étendues et
de supprimer le câblage
entre bornes. Son protocole de routage est OLSR
(Optimized Link State
Routing Protocol).
Le standard de communication
WirelessHart : une valeur sûre
La garantie d’un temps de réponse maximal
est un des aspects les plus problématiques
du sans-fil. Hors celui-ci est grevé par les
mécanismes anticollision, d’abord développés pour Ethernet (type CSMA/CD) puis
adaptés au sans-fil, comme CSMA/CA
(Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance) utilisé par Wi-Fi. Ce mécanisme
d’esquive de collision, basé sur un principe
d’accusé de réception réciproque entre
l’émetteur et le récepteur, est forcément plus
compliqué que dans un réseau câblé puisque
les émetteurs en compétition peuvent fort
bien être hors de portée l’un de l’autre. Pour
cette raison, certains fournisseurs ont développé des méthodes propriétaires d’accès au
média, qui par exemple allouent systématiquement un temps d’émission à chaque
Les solutions Scalance de Siemens exploitent un mécanisme
de transmission basé sur le réseau WLAN selon le standard IEEE
802.11 qui met à disposition de tous les abonnés un débit défini.
Ce qui permet de prévoir l’accès au réseau de tous les abonnés.
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équipement. Ainsi, le délai de transmission,
même s’il est un peu plus long en moyenne,
cesse d’être aléatoire. Par ailleurs, certains
fournisseurs tendent à satisfaire aux niveaux
élevés de la norme SIL (Safety Integrity
Level) par ajout de protocole. Ce sont en
partie ces raffinements, propres à chaque
famille de produits, qui mettent à mal l’interopérabilité des équipements Wi-Fi.
A noter cependant que l’ISA ne prend en
compte que les communications de classe
1 à 5 (de la supervision au contrôle-commande) mais délaisse les tâches les plus
critiques affectant les actions d’urgence
(clas- se 0). Mais il ne viendrait à personne
l’idée de “décâbler”un bouton d’arrêt d’urgence !
WirelessHart le standard de communication
et de configuration sans fil (évolution de la
technologie filaire Hart) est sans conteste en
passe de remporter son pari. Il est aligné
depuis 2007 sur les recommandations de
l’ISA. Il s’appuie sur une importante base
installée de transmetteurs dotés de capacité
de communication filaire Hart. En bref, une
valeur sûre. Les promoteurs de WirelessHart
arguent bien sûr sur la continuité de la technologie sans fil à un standard câblé familier
à l’industrie : plus de 25 millions d’équipements Hart sont connectés dans le monde.
La configuration d’un réseau sans fil réclame
une expertise. Celle-ci s’appuie sur les logiciels de simulation du marché où la topologie des lieux est renseignée, la position des
antennes ainsi que la nature des obstacles à
traverser. Le logiciel visualise la couverture
du signal, détermine le rapport signal/bruit.
Il fournit également le plan d’installation et
des documents utiles au test. Ces outils logiciels sont précieux également pour le dépannage puisqu’ils identifient les zones
susceptibles de fortes atténuations. A l’aide
de ces simulations et au regard des retours
d’expérience, la démarche de configuration
d’un réseau devient beaucoup plus déterministe. Sans pour autant échapper aux
aléas. Car dans un atelier, rien n’est figé. Le
déplacement d’un stock de pièces métalliTurck Banner propose
la gamme DX70
qui combine 12 E/S
analogiques (0-20 mA)
et des signaux TOR
(PNP ou NPN).
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ques peut tout perturber. Tout comme le
corps humain, si les opérateurs travaillent à
proximité des antennes. Et les anecdotes
foisonnent sur ces réseaux hertziens devenant capricieux au printemps… en raison
du feuillage des arbres. En bref, une part
d’empirisme demeure, mais elle s’appuie
utilement sur les campagnes de test et la
traçabilité des problèmes rencontrés.
En matière de Wi-Fi. La norme IEEE 802.11g
(2003) a le vent en poupe. En effet, elle atteint le niveau de transfert record de la
802.11.a (54 Mbit/s) mais en intégrant ➜
Banner
Les principales
normes
du “sans-fil”
Avec le réseau Smart Wireless, Emerson
plaide que le «sans-fil» est moins
cher qu’une solution câblée.
27% d’économie, sur l’exemple précis
d’une usine de compression de gaz
naturel de Tecpetrol en Argentine.
Siemens
➜ Les industriels ont des préoccupations de
sécurité et de disponibilité de service qui
échappent bien sûr au grand public. Ils se
soucient à juste titre de la compatibilité de
réseaux hertziens pouvant éventuellement se
gêner dans une ambiance électromagnétique
aussi “polluée” que celle d’une usine. De fait,
Bluetooth semble faire assez mauvais ménage avec Wi-Fi. Et surtout, ils ont le souci
particulier de la pérennité de leur investissement. D’où le soin apporté à l’interopérabilité. Le comité de normalisation ISA SP 100
(International Society of Automation) a
cerné les caractéristiques maîtresses d’un
réseau sans-fil industriel. Au premier rang
desquelles l’interopérabilité entre équipements labellisés (provenant de plusieurs
constructeurs) et la coexistence avec plusieurs standards dont Wi-Fi. La maîtrise du
temps de réponse et la robustesse (tolérance
Guide d’achat
Emerson
Guide d’achat
49
Guide d’achat
Guide d’achat
Un aperçu de l’offre
Un aperçu de l’offre
Editeur
Web
Solution
Description
Editeur
ABB
www.abb.fr
Gamme WISA
La gamme WISA (Wireless Interface for Sensors and Actuators). Le constructeur joue à fond le standard
WirelessHart. Pour ses instruments, passerelles et stations de supervision.
Phoenix Contact
Acksys
www.acksys.fr
WLg-Link
Le WLg-Link connecte un équipement Ethernet à un réseau sans fil Wi-Fi (IEEE 802.11 a/b/g/h, 2,4 et 5 GHz),
que ce soit en mode point d’accès, répéteur, passerelle Ethernet ou Modbus/TPC, point d’accès client ou mode ad-hoc
(sans point d’accès).
AtimRadiocommunications
www.atim.com
ARM-IO
Les modules radio ARM-IO 868 MHz/25mW sont conçus pour des reports d’état en environnement industriel
perturbé (portée de 400 m). Boîtier IP65. Différentes versions : Série (RS232/RS485), Digital (ToR), Analogique
(4-20 mA, 0-10V), PT100 et Low Power. Peuvent être Modbus esclaves ou fonctionner en mode miroir.
WLI-E
Interface WLAN industrielle durcie. Conçue pour les applications nécessitant fiabilité et robustesse en environnement difficile pour les systèmes embarqués. Indice de protection IP66, connecteurs étanches M12 normalisés.
Supporte les modes Access Point, Client, WDS (client ou AP). Paramétrage par interface Web, Telnet, SSH ou HTTPS.
Web
www.phoenixcontact.fr
RAD-ISM-x
Offre propriétaire en acquisition de signaux d’entrée/sortie analogiques et TOR. Jusqu’à 255 clients.
Distance jusqu’à 300 m.
Factory
Gamme Factory Line d’adaptateurs de ports Ethernet au standard Bluetooth. Compatible avec Profinet et Profisafe.
Boîtiers durcis. Débit typique : 200 kBits/s.
Gamme de modem GSM/Edge sécurisés.
Pilz
www.pilz.fr
PSSuniversal
La plate-forme PSSuniversal accueille jusqu’à 10 modules de communication radio. Technologie d’antenne adaptée
à une fiabilité maximum. Le protocole propriétaire InduraNET p, alternatif à Bluetooth, évite toute collision.
Fréquence de 2,4 GHz. Puissance maximale de 100 mW pour une portée théorique de 100 mètres en milieu
industriel.
Prosoft Technology
www.prosofttechnology.com
RLXIB-IHW
Le système radio RLXIB-IHW supporte les normes 802.11abg. Utilisé comme maître, répéteur ou nœud radio.
Utilise un algorithme de traitement de signal spécifique afin d’exploiter la totalité de la largeur de bande. Fonction
“Power over Ethernet” (PoE). Boîtier industriel.
Passerelle SW5001
Passerelle communiquant xpar câble ou par Wi-Fi (802.11g à 54 Mbit/s). Configurable à distance par Telnet
ou interface web.
www.atoptechnology.
com/fr/
GW51W-Maxi
Le GW51W-Maxi, une passerelle série vers Ethernet via Wi-Fi (802.11b). Redirection de port série sous Windows
98, Me, NT, W2K, XP.
Beckhoff
www.beckhoff.fr
Module RLX-IHW
Le module radio RadioLinx RLX-IHW offre les fonctions de point d’accès, de répéteur ou de client.
Norme Wi-Fi. Portée jusqu’à 8 km à 54 Mbit/s. Fonctions de cryptage avancées.
QL3D
www.ql3d.fr
Borne Wireless
KM6551
La borne Wireless KM6551 s’intègre au bornier d’entrées/sorties du constructeur. Communication RF basée sur
la norme IEEE 802.15.4 (WirelessHart). Portée jusqu’à 300 mètres.
Siemens
Interface DXRF
L’interface DXRF utilise le protocole basse consommation 802.15.4. Elle utilise les fréquences de communication
868 MHz et 2.4 GHz, pour couvrir une portée de quelques centaines de mètres à plus d’un kilomètre. 16 canaux
de communication. En option, une batterie lithium-ion, alimente le module comme le capteur associé.
Muni d’une mémoire interne, le DXRF envoie les données par paquet, par seuils d’alarme, ou en temps réel.
Protocole ModBus entre le superviseur et le capteur.
www.automation.
siemens.com
www.diaxys.fr
Description
Offre WLAN compatible Wi-Fi à 2,4 et 6,6 GHz. 54 Mbits/s. Portée jusqu’à 200 mètres.
Atop Technology
Diaxys
Solution
Pour les réseaux de proximité (env. 10 m), Siemens privilégie le standard WirelessHart (IEEE 802.15.4) contre
Bluetooth.
En réseau local, une offre Wi-Fi (802.11a/b/g). Le constructeur travaille au 802.11n qui vise les 300 Mbits/s contre
11 Mbit/s typiquement.
Sinaut
Réseaux étendus. L’offre Sinaut ajoute un niveau de sécurité aux communications type GSM/GPRS pour
la maintenance/supervision à distance.
Emerson
www.emersonprocess.fr Module 4320
Le Module 4320 (famille SmartWireless) remonte par liaison radio la position des vannes vers un poste central.
Utilise le protocole SmartWireless. Mise en veille entre deux lectures. La durée de vie des batteries va jusqu’à
six ans.
Turck Banner
www.turckbanner.fr
DX70-Wireless I/O
SureCross
Cette solution d’entrées/sorties déportées sans fil fonctionne sur la bande 2,4 GHz. Combine les technologies FHSS
(étalement du spectre par saut de fréquence) et l’architecture TDMA (multiplexage temporel) pour fiabiliser
la transmission.
Endress+Hauser
www.endress-web.com
Le LWA (Local Wireless Adapter), conforme à WirelessHart, qui se monte directement sur tout capteur 4-20 mA,
que ce soit en montage initial ou déjà installé.
Trycom
www.trycom.com.tw/
TRP-C51
Hirchmann
Automation
and Control
www.hirschmann.fr
Module de communication type Wi-Fi. Robuste et étanche pour s’adapter aux contraintes du marché
des transports, disponible en version ATEX zone 2 (environnements explosifs). Fonctionnement en Point d’Accès
ou Client. Alimentation redondante. Firewall intégré.
Le convertisseur série/bluetooth TRP-C51 connecte tout périphérique doté d’une interface de type RS 232/RS422/
RS485 à un équipement Bluetooth distant de 100 m à 1 km selon l’environnement.
Adapté aux environnements industriels.
Vega
www.vega.com/ch-fr/
PlicsRadio
Permet la transmission sans fil de signaux 4 à 20 mA/Hart ou TOR issus de capteurs. Fonctionne en technique FHSS
sur une plage de fréquence libre de licence.
Honeywell
hpsweb.honeywell.com
Wago
www.wago.com
Gamme Winsta
Système de connexion spécialement pour l’automatisation du bâtiment. Les récepteurs radio et les relais
de commutation nécessaires sont intégrés dans des boîtiers Winsta. Communication radio basée sur le standard
EnOcean.
Moxa
www.moxa.com
Weidmuller
www.weidmuller.f
SAI Bluetooth
Modules d’entrées/sorties déportés SAI Bluetooth. Protocole de gestion des échanges propriétaire, basé
sur le bus CANopen. Indice de protection IP67. Antenne brevetée. Communique avec une passerelle connectée
au réseau Profibus.
LWA
Gamme de lecture de jauges à distance. Utilise le réseau sans fil OneWireless, l’un des tous premiers conforme
au standard ouvert ISA100.11a (Wireless Systems for Industrial Automation : Process Control and Related
Applications) lui-même conforme au IEEE 802.15.4, proche de ZigBee dans le principe : faible portée, faible débit,
faible consommation, mais très sécurisé.
Module AWK-1200
Ce module sans fil peut être point d’accès sans fil à un réseau Wi-Fi IEEE 802 11 g/b ou client. IP68 pour
la version point d’accès/passerelle (étanche à la poussière et aux immersions prolongées). Température
d’utilisation : de -20 à +70 °C.
Logiciel de configuration par page web, console ou logiciel.
National
Instruments
www.ni.com/fr
WLAN Measuremen
Liste non exhaustive
La suite logicielle WLAN Measurement (sur LabVIEW), pour générer et analyser des signaux de mesure RF.
Outils de génération et d’acquisition de signaux ZigBee. Simulation d’erreurs, validation de protocoles, etc.
Modules d’acquisition de données sans fil Wi-Fi 802.11b/g et via Ethernet dédiés au contrôle/commande distant
dans les environnements sévères.
La plate-forme WSN (Wireless Sensor Network) se compose d’une passerelle et de modules d’acquisition alimentés
par batterie (ou par un câble d’alimentation). Ces modules transmettent les données par voie radio à 2,4 GHz
jusqu’à une distance de 300 mètres (en air libre et en l’absence d’obstacle). Le modèle WSN 3202 est doté de
4 entrées tension et de 4 entrées/sorties numériques alors que le WSN 3212 dispose de 4 entrées pour thermocouple et de 4 entrées/sorties numériques.
Pepperl+Fuchs
www.pepperl-fuchs.com
Panasonic
www.panasonic.fr/
KR20
Le KR20 est un module sans fil dans la bande des 2,4 GHz. Peut être configuré en station maître ou esclave.
Portée théorique de 250 m en extérieur. Vitesse de transmission : 1347 kbits/s. Puissance émise : 6 mW. Jusqu’à
254 dispositifs terminaux connectés à un module maître. Jusqu’à 8 entrées/sorties numériques par module.
Osisoft
PI
Configurator KR
Logiciel de paramétrage.
Gamme de produits WirelessHart bientôt commercialisés, en particulier passerelles et adaptateurs vers le réseau
câblé Hart.
➜
50
MESURES 820 - DÉCEMBRE 2009 - www.mesures.com
MESURES 820 - DÉCEMBRE 2009 - www.mesures.com
51
Phoenix Contact
Weidmuller fournit des modules d’entrées/sorties déportées au standard Bluetooth, pour la communication sans fil avec les capteurs
et les actionneurs. Une technologie incluse dans son offre SAI.
Phoenix Contact propose une option pour la communication
d’E/S TOR et analogiques. Grâce à un module spécifique les E/S
peuvent être transmises par voie radio jusqu’à 2 km de distance.
➜ tout l’acquis technologique concourant à
la sécurité de transfert développé dans le
cadre de 802.11.b.
La IEEE 802.11.n n’est plus un “draft”. Elle
est disponible depuis septembre de cette
année. Le débit théorique atteint les
300Mbit/s (débit réel de 100 Mbit/s dans
un rayon de 100 mètres) grâce aux technologies MIMO (Multiple-Input MultipleOutput, ou utilisation de plusieurs antennes)
et OFDM (voir encadré p. 47). Elle peut basculer entre les deux fréquences, 2,4 GHz et
5 GHz. Ce fantastique débit de transfert
pousse un peu plus encore le câble dans ses
“retranchements”.
Loin des préoccupations du haut débit et
de la fiabilité absolue, une vraie tendance
se fait jour dans le domaine de la commande autoalimentée. La technologie allemande EnOcean (voir encadré) a créé le concept. Et des technologies éprouvées comme
EnOcean : une technologie sans fil et sans batterie !
Existe-t-il un risque
sanitaire ?
La polémique quant à l’impact
des radiofréquences sur la santé
humaine s’est d’abord déchaînée
autour de la téléphonie mobile, mais
gagne tout l’univers du
sans-fil, alors que la puissance émise
par un émetteur Wi-Fi est sans
commune mesure avec celle d’un
mobile… et qu’on n’y colle pas son
cerveau. A ce jour, aucune étude
scientifique ne prouve
la nocivité de ces rayonnements…
non plus leur totale innocuité.
Au dire des fournisseurs, la question
est systématiquement soulevée par
les clients. Le mieux est de ne pas
évacuer la question auprès du
personnel, mais de se référer à
chaque nouvelle étude émanant
d’organismes indépendants.
Bluetooth et ZigBee se mettent à l’unisson
du “zéro énergie”, donc zéro câble d’alimentation tiré. Steute propose une large
gamme d’interrupteurs s’appuyant sur la
technologie EnOcean. Schneider Electric a, à
son tour, annoncé en juin dernier un interrupteur sans fil ni pile compatible
ZigBee et destiné aux secteurs résidentiel
et tertiaire. Loin des solutions propriétaires
jusqu’alors proposées, le constructeur,
membre de l’alliance EnOcean, offre une
réelle interopérabilité de réseau ouverte à
tout intervenant ; projet réalisé au sein du
programme HOMES, projet collaboratif
européen centré sur la performance énergétique du bâtiment.
Thierry Mahé
Steute
Weidmuller
Guide d’achat
Mieux que ZigBee, faible consommateur d’énergie, la technologie EnOcean (EnOcean GmbH ,
une spin-off de Siemens AG créée en 2001, élargie dans le cadre d’une alliance) offre le zéro
consommation. Au départ, cette technologie utilise la pression du doigt exercée sur un
interrupteur, par effet piézo-électrique, pour communiquer un signal. Plus tard, ses concepteurs ont songé à mettre à profit d’autres sources d’énergie comme un capteur photovoltaïque. L’échange est bref! 14 octets transmis à 120 kbits/s sur une porteuse de 868,3 MHz.
Mais sur une distance théorique de 300 mètres. Ce ne sont que les “1” transmis qui requièrent
de l’énergie… Chaque appareil est simplement identifié par une clé sur 32 bits. Pour autant,
cette technologie “robuste” a certainement beaucoup d’avenir dans l’automatisation
du bâtiment, l’automobile et plus généralement partout dans l’industrie où l’on transmet
des commandes peu critiques sur le plan de la sécurité.
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MESURES 820 - DÉCEMBRE 2009 - www.mesures.com