Rádiókommunikációs modulok
A francia ATIM Radiocommunications RF-termékcsaládja a vezetéknélküli kommunikációs hálózatok megvalósítására született.
A RF modemek között egyaránt megtalálhatóak az Európában engedélyhez nem kötött rádiófrekvenciás frekvenciatartományban (868) és a LoRaWAN (LW8) hálózatokban használható típusok.
A transzparens RF / RS 485-ös átalakítók akár S-bus-os, akár Modbus-os hálózatokban rádiófrekvenciás vezetékhosszabbításra alkalmas modemek.
Tulajdonságok:
- Kompakt, helytakarékos kivitel
- Nagy hatótávolságú-rádió-modemek
- RF modulok: 868MHz, LoRa, LoRaWAN, Modbus…
- Igényekhez igazodó adatpont konfigurációk
- Belső antenna
- LED-es státusz kijelzés
-
Az automatikai rendszereknél elvárás a hatékony telepítés és üzemeltetés, azonban kihívást jelenthet az elszórt mérési-, szabályozási pontok rendszerbe integrálása. Az évek során a kábeles kommunikáció kiváltására számos megoldás született, például a mikrohullámú, illetve a rádiófrekvenciás rendszerek. A RF-modemek új távlatokat nyitnak az automatizálás és a vezetékmentes mérő-adatgyűjtő rendszerek számos területén.
Rádiófrekvenciás modemek
Maga a modem szó a modulátor és a demodulátor szavak összevonásából ered, és olyan berendezést jelöl, amelynek feladata a digitális jel analóg módon történő átvitele. Ez általában pont–pont vagy pont–multipont kapcsolattal valósul meg.
A modemeket az átviteli közegük alapján is csoportosíthatjuk: így ismerünk telefonos, rádiós, mikrohullámú modemeket.
A rádiós modemek az adatokat a mikrohullámú modemekhez hasonlóan mikrohullámú rádiós vonalakon továbbítják, csak lényegesen kisebb sebességgel. Míg egy mikrohullámú modem átviteli sebessége elérheti a másodpercenkénti egy megabit sebességet (976 kbit/s), addig a rádiósok jellemző sebessége megközelíti a 0,5 Mbit/s (512 kbit/s) értéket.
A felügyeleti rendszerek általában az ultra magas frekvenciatartomány (300…3000 MHz) alsó harmadát használják rádiófrekvenciás kommunikációra. Ezek közül a legismertebb a 433 és a 868 MHz-es vivőfrekvencia.
Az ATIM cég RF modemcsaládja
A francia ATIM Radiocommunications 1992 óta foglalkozik rádiófrekvencia kutatással és rádiós adatátvitellel, így úttörő szerepet tölt be az összefüggő hálózatok fejlesztésében is, mint például a Sigfox vagy a LoRa®. Az ACW® (ATIM Cloud Wireless®) termékcsalád rádiómodemjei utat nyitnak a különféle IoT (Internet of Things, „dolgok internete”) hálózatokba (Sigfox, LoRa®), valamint a helyi M2M (Machine–Machine) rendszerekbe (Modbus, 868 MHz). A felhasználói igényekhez és főleg az alkalmazásokhoz igazodó kialakítás nagyon egyszerű üzembe helyezést eredményez.
Alkalmazásuk ideális megoldás lehet elkészült elektromos szerelések kiegészítőjeként felújításkor vagy éppen bővítéskor, csakúgy, mint új telepítések esetén. A rádiókapcsolat működési távolsága függ a telepítés helyszínétől, az RF modem típusától és elhelyezésétől, de szabadtéren akár 10 km-es körzetben, épületen belül pedig 3…5 szint között tudja biztosítani az információátvitelt.
A közel 20 modemtípusból néhányat „ízelítőként” említünk:
- Beépített külső hőmérsékletmérővel és páratartalom érzékelővel (ACW-868-TH-O): IP66-os PVC burkolatában a szenzorok mellett 2 db AA elem található – még könnyebbé téve a telepítést. Az adatátviteltől függően az elemek várható élettartama 2…5 év. Az elemek óránként egyszeri adatlekérdezéssel közel két évig, az Eco-energy üzemmód felhasználásával pedig akár 5 évig is működhetnek elemcsere nélkül.
- Beépített digitális/impulzus bemenettel (ACW-868-MR4): 4 db digitális vagy impulzusbemenetének köszönhetően egyaránt alkalmas berendezések működésének (start–stop) vagy meghibásodásának jelzésére, csakúgy, mint impulzuskimenetű (víz-, gáz-, villamosenergia-fogyasztás) mérés továbbítására.
- A transzparens RS (232) 485/ RF átalakító (ACW-868-RS): írásunk szempontjából legfontosabb modem típus, amely beépített negyedhullámú antennával és IP65-ös tokozattal rendelkező soros vonali „vezetékhosszabbító”. Soros vonali portjának köszönhetően könnyedén hálózatba köthető vele bármilyen berendezés vagy mérőműszer. Az ACW-RS modemet gyakran használják adatgyűjtő rendszerekhez, ahol a PLC melletti kommunikációban az internet, a 3G (4G) vagy a mikrohullámú átvitel nem megvalósítható.
ATIM „vezetékhosszabbító” alkalmazási példa
Az ábrán egy webes megjelenítésű világításvezérlési rendszer sémarajza látható. A konfiguráció alapját a Saia E-Line termékcsaládjának tagjai adják Modbus kommunikációs rádiómodemek segítségével. A PCD1.M2220-C15-ös vezérlőegység beépített ftp- és webszerverének köszönhetően képes a távfelügyeleti feladatot ellátni, valamint a webes megjelenítéshez szükséges webképeket publikálni.
A tornyokhoz telepített távoli be/kimenetek (E-Line RIO modul; PCD1.B5000-A20) RF modemeken keresztül tartják a kapcsolatot a központi PLC-vel, amelyhez egy kompakt meteorológiai állomás (WSC11) is csatlakozik.
A kialakítás lényege, hogy a telephelyen elszórtan lévő tornyok világításvezérlése minél költséghatékonyabban valósuljon meg a megbízható működés garanciája mellett.
A telepítési költségek vizsgálatához érdemes tudni, hogy egy PLC árán négy RIO modul szerezhető be. A kábeles adatátvitel esetén, a távolság és a kábelfektetés körülményei, jelentős költségnövekedést eredményezhetnek. Mielőtt a GSM szolgáltatások felé indulnánk, mint vezetékmentes megoldás, érdemes tudni, hogy a terület egy parkoló-e, amelyen üzemidőben több ezren fordulnak meg – személyenként legalább egy mobiltelefonnal –, amely gyakorlatilag lehetetlenné tenné a biztos működtetést.
