معرفی کتاب کاملترین مرجع کاربردی سیستم های بیسیم صنعتی

کتاب کاملترین مرجع کاربردی سیستم های بیسیم صنعتی یک کتاب مرجع جدید از مهندس ماهر و مهندس بیت مشعل است که به انواع شبکه ها و سیستم های بیسیم صنعتی می پردازد.

در این بخش از معرفی کتاب به سرفصل ها و چکیده ای از کتاب سیستم های بیسیم صنعتی و نحوه تهیه آن اشاره می کنیم.

فصل اول جایگاه شبکه های بیسیم در اتوماسیون صنعتی

در این فصل دیدگاه کلی استفاده از شبکه های بی سیم و کاربرد آن در صنعت به خواننده معرفی می گردد.

•  با توسعه اخیر سیستم ها و شبکه های وایرلس امکان استفاده از آن در صنعت نیز فراهم شده است.
•  مشکل اصلی استفاده از شبکه های مختلف در سطوح اتوماسیون وجود تاخیر در خواندن مقادیر و اجرای فرامین بدلیل Real-time نبودن شبکه است.
•  با تکنیکهای مختلف می توان تا حدودی شبکه ای امن و مطمئن را پیاده سازی نمود.
•  تکنولوژی وایرلس در بسیاری از صنایع بزرگ دنیا مانند نفت و گاز، پتروشیمی، نیروگاهها، آب و فاضلاب، قطار شهری و غیره مورد استفاده قرار می گیرد.
•  برای انتخاب نوع سیستم وایرلس و مدیای ارتباطی لازم است موارد مختلفی چون اهمیت پروسه، امنیت و محیط نصب مورد نظر قرار گیرد.
•  تولید کنندگان مطرح اتوماسیون صنعتی نظیر زیمنس، یوکوگاوا، Honeywell ،ABB به تولید محصولات وایرلس روی آورده اند.
•  شرکتهای مطرح دنیا در صنایع نفت و گاز مانند SHELL ،BP و همچنین شرکتهای نفت و گاز داخل کشور در پروژه های اسکادا از ارتباطات بدون سیم استفاده می نمایند.

فصل دوم تجهیزات شبکه های بیسیم در اتوماسیون صنعتی

در این فصل خواننده با مهم ترین تجهیزات بی سیم صنعتی آشنا می گردد.

•  دو دسته کلی ارتباطات بی سیم، ارتباط نوری و رادیویی می باشد.
•  Gateway وسیله ای است که دو شبکه با دو پروتکل مختلف را به هم متصل می کند.
•  برخلاف Gateway که در دوطرف آن دو پروتکل مختلف وجود دارد در wireless converter در هر دو سمت از یک پروتکل استفاده می شود.
•  سازندگان مختلفی از تجهیزات رادیویی در سطح فیلد، مونیتورینگ و ارتباط کنترلرها استفاده نموده و محصولات خود را ارائه کرده اند.
•  آنتن ها از نظر بازه فرکانسی ، پلاریزاسیون ، بهره ، جنس و درجه IP و ویژگی های دیگر با هم متفاوتند.

اصول طراحی و انتخاب سیستم اتوماسیون

فصل سوم مفاهیم پایه در ارتباطات بیسیم

در این فصل مفاهیم کلی و اصطلاحات پایه در ارتباطات بی سیم به خوانندگان معرفی می شود.

• امواج در اثر شرایط محیطی دچار تضعیف، انکسار و اعوجاج می گردند.
• انتخاب نوع آنتن بر ناحیه تحت پوشش و ضریب نفوذ شبکه اثر دارد.
• برای محدود کردن دامنه انتشار امواج و ایجاد نوعی امنیت می بایست توان فرستندگی را کنترل نمود.
• برای غلبه بر اثرات محیطی بر سیگنال و همچنین پدیده Multi-path از تکنیکهای مختلفی همچون استفاده از آنتنهای MIMO پیشنهاد می گردد.
• لینکهای وایرلس امکان استفاده در کلیه سطوح اتوماسیون صنعتی را دارند. اما در پروسه های حساس کمتـر در بخش فیلد استفاده می شوند و ترجیحا شبکه کابلی مطمئن تر است.
• مشکل اصلی شبکه های بی سیم، امنیت، تداخلات فرکانسی و اثرات دینامیکی محیط بر ارتباطات می باشد.

فصل چهارم استانداردهای ارتباط بی سیم در اتوماسیون صنعتی

در این فصل خواننده با استانداردهای ارتباط بیسیم بویژه مواردی که در اتوماسیون صنعتی کاربرد دارند آشنا می شود.

• انواع شبکه های بی سیم بطور کلی شامل شبکه های WLAN, WPAN, WMAN, WWAN می باشد
•  از مهمترین تجهیزات WPAN  می تـوان  luetooth ,Wibree, ZigBee, Wireless Hart, 6loWPAN  ISA100.11 را نام برد.
• از مهمترین استانداردهای WLANمی توان به استاندارد های ۸۰۲٫۱۱ a/h , 802.11 b/gو ۸۰۲٫۱۱٫n اشاره نمود..
• از مهمترین اسـتانداردهای WMANمـی تـوان بـه IEEE 802.16, IEEE 802.20اشـاره نمـود. وایمکـس WiMAX نیز تکنولوژی ای است که در این دسته قرار می گیرد.
• از مهمترین استانداردهای WWANمی توان به GPRS،GSMو CDMA اشاره نمود.

فصل پنجم ویژگی های IEEE802.11 و مفاهیم آن

در این فصل آشنایی کلی با خانواده استاندارد ۸۰۲٫۱۱و اجزای شبکه WLANو همچنین اصول دسترسی کانال و مدولاسیون سیگنال به خواننده ارائه می شود.

• نسخه های متعددی از استاندارد IEEE 802.11 موجود است که بنابر کاربرد آن ویژگیهای منحصر بفرد و اختصاصی خود را دارند .
• در استاندارد IEEE 802.11 باندهای فرکاتسی ۲٫۴GHz و ۵GHz مورد استفاده قرار می گیرد
• مدولاسیونهای DSSS, FHSS, OFDM در نسخه های مختلف استاندارد IEEE 802.11 استفاده می شود.
• عواملی چون کنترل توان ارسالی آنتن، بهره و تکنیکهایی چون MIMO بر نرخ ارسال دیتا و ناحیه تحت پوشش تاثیر خواهد داشت.
• حضور تکنولوژی های مختلف بی سیم مانند بلوتوث، وای فای در کنار هم و همچنین استفاده نامناسب فرکانسی در نواحی مجاور باعث ایجاد تداخل خواهد شد.

فصل ششم امنیت اطلاعات در شبکه های بی سیم

در این فصل روش های مختلف ایجاد امنیت در شبکه های بی سیم و متدهای مختلف رمزگذاری و کدگذاری به خواننده ارائه می شود.

فصل هفتم ویژگیهای اختصاصی ۸۰۲٫۱۱ در کاربرد صنعتی

در این فصل آشنایی کلی با توسعه استاندارد WLAN جهت مصارف صنعتی در محصولات زیمنس تحت نام SCALANCE و ویژگیهای جدیدی آن جهت کاربرد در شبکه های صنعتی به خواننده ارائه می شود.

فصل هشتم تجهیزات WLAN زیمنس

در این فصل آشنایی کلی با محصولات بی سیم زیمنس به خواننده ارائه می شود.

فصل نهم پیاده سازی شبکه بی سیم با محصولات WLAN زیمنس

در این فصل نحوه پیکربندی تجهیزات WLAN زیمنس به خوانندگان معرفی خواهد شد.

فصل دهم نرم افزار SINEMA برای WLAN

در این فصل آشنایی کلی و نحوه استفاده از نرم افزار SINEMA جهت تشخیص و مونیتورینگ شبکههای بیسیم و کابلی اترنت و همچنین پیشبینی رفتار پیچیده فیلد رادیویی WLAN در محیطهای مختلف به خواننده ارائه می شود.

• نرم افزار SINEMA E پیش از نصب سخت افزار محیط تحت پوشش رادیویی را شبیه سازی می کند.
•  شبیه سازی از نوع سه بعدی بوده و امکان ارزیابی اثرات سقف ها ، کفها و رفتار تشعشع در حالتهای مختلف را فراهم میکند.
•   از طریق این نرم افزار می توان گزارشات مختلفی تهیه کرد که این گزارشات، طراحی و پیشبینی هزینه و همچنین Trending را آسان میسازد.

فصل یازدهم آشنایی با برخی سازندگان تجهیزات IWLAN

در این فصل محصولات بی سیم صنعتی از شرکت های  Prosoft و Hirschmann به خواننده معرفی می گردد

• امکان اتصال تجهیزات فیلد از طریق محصولات معرفی شده در این فصل بطور بی سیم به اتاق کنترل مهیـا می باشد.
•  امکان تبدیل پروتکل هایی مانند فیلدباس، پروفیباس، IEC 60870 و ModBUS بـه پروتکلهـای اسـتاندارد WLAN و غیره در محصولات جدید امکان پذیر است.
•  با پیکربندی های مختلف می توان استفاده های متنوعی از تجهیزات بی سیم در شبکه صنعتی نمود.

فصل دوازدهم وایمکس و کاربرد آن در اتوماسیون صنعتی

در این فصل دیدگاه کلی از شبکه های بی سیم وایمکس و کاربرد آن در صنعت به خواننده معرفی می گردد.

درایو های صنعتی ABB ACS880

فصل ۱۳  آشنایی با Wireless HART

در این فصل تکنولوژی و تجهیزات Wireless HART تشریح می شود.

• Wireless HART پروتکلی است که بر مبنای استاندارد IEEE 802.15.4 می باشد.
•  برای رسیدن به قابلیت دسترسی بالا در ، Wireless HART نیازمند برپایی شبکه بر اساس توپولوژی مش می باشیم.
•  در Wireless HARTهر تجهیز فیلد با مسیرهای افزونه و پرش فرکانسی ارتباط خود را برقرار می کند.
•  در این شبکه برای بالابردن امنیت شبکه از رمزگذاری ۱۲۸بیتی استفاده می گردد.