Software de análise da qualidade de comunicação de dispositivos sem fio

Abstract

Nas décadas passadas, os dispositivos utilizados em processos industriais, como sensores e atuadores, foram controlados predominantemente por meio de cabeamento estruturado. Contudo a utilização do cabeamento acarreta em desvantagens muitas vezes custosas e de difícil solução que prejudicam na eficiência do controle dos processos. A frequente manutenção de cabos e conectores e a inviabilização do controle e/ou monitoramento de processos em determinado local da planta industrial são exemplos de problemas relacionados a sistemas deste tipo. Em contraposição, nos dias de hoje, o uso de dispositivos sem fio vem gradualmente crescendo já se tornando realidade no cotidiano da automação industrial, basicamente por se apresentarem como uma solução de mais baixo custo, menor necessidade de manutenção e maior flexibilidade. Precede-se a etapa de instalação e formação de redes sem fio a análise das características do ambiente no qual ele será operante. A interferência de fontes externas ao sistema, seja devido a barreiras físicas ou a ondas de rádios de mesmo espectro de frequência, é um fator prejudicial na robustez e confiabilidade da transmissão e recepção de pacotes. Com o intuito de dimensionar as interferências e diagnosticar qualidade em um dado ambiente criou-se uma ferramenta de baixo custo para análise do desempenho de redes de comunicação sem fio focando no protocolo WirelessHART (mais proeminente padrão adotado pela indústria). Núcleo deste trabalho, esta ferramenta de suporte realiza o monitoramento multicanal de redes através da análise da intensidade da qualidade do link, recebido e transmitido, e do recebimento de pacotes, identificando os pontos mais apropriados para colocação dos dispositivos da rede através da utilização de módulos GPS.

This work introduces a developed application, that is, a low cost site survey system for WirelessHART networks deployment. The purposed approach aims to evaluate the performance of an industrial automation network by measuring the quality of the link (LQI) in different frequency channels and the number of received packets. To take the effect of others networks interferences on the LQI analysis, a fast multichannel scan method is proposed. The performance of the proposed approach is tested in a simulated outdoor industrial environment. The results show that the low cost site survey system is able to estimate interferences by the number of packets received in a WirelessHART network. The conclusions are also decisive for planning the insertion of field devices at the automation network, task made with the help of a GPS module implemented in the application.