वायरलेस औद्योगिक संचार प्रौद्योगिकी का परिचय
औद्योगिक वायरलेसइसमें विकास की अपार संभावनाएं हैं।
एचएसएम नेटवर्क्स के नवीनतम शोध से पता चलता है कि औद्योगिक नेटवर्किंग बाजार का विस्तार जारी है और 2024 में इसमें 7% की वृद्धि होने की उम्मीद है। यह उल्लेखनीय है कि हाल के वर्षों में वायरलेस तकनीक में लगातार वृद्धि हुई है, हालांकि रिपोर्टों के अनुसार वृद्धि की दर में थोड़ी कमी आई है। नेटवर्क के प्रकार के अनुसार, वायरलेस समाधानों का कुल हिस्सेदारी में अभी भी 7% हिस्सा है। बाजार में वायरलेस-सक्षम औद्योगिक उत्पादों की संख्या लगातार बढ़ रही है और कारखानों में वायरलेस समाधानों की स्वीकार्यता भी बढ़ रही है। इसके विशिष्ट उपयोगों में केबल प्रतिस्थापन अनुप्रयोग, वायरलेस मशीन एक्सेस और मोबाइल औद्योगिक उपकरणों से कनेक्टिविटी शामिल हैं।
जर्मनी के "उद्योग 4.0 R&D सफ़ेद पेपरडडडह और "उद्योग 4.0 कार्यान्वयन रणनीति और संदर्भ वास्तुकला" दोनों ही वायरलेस तकनीक को उद्योग 4.0 नेटवर्क संचार प्रौद्योगिकी अनुसंधान और नवाचार का एक महत्वपूर्ण घटक मानते हैं।
अमेरिकी औद्योगिक इंटरनेट कंसोर्टियम (आईआईसी) उद्योग में वायरलेस प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को अत्यधिक महत्व देता है। इस गठबंधन ने नेटवर्क प्रौद्योगिकी पर अनुसंधान करने के लिए विशेष रूप से एक नेटवर्क कनेक्शन समूह की स्थापना की है।
जर्मन इंडस्ट्री 4.0 और अमेरिकी इंडस्ट्रियल इंटरनेट द्वारा उद्योग में वायरलेस प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग को इतना महत्व देने का कारण यह है कि वायरलेस नेटवर्क में मौजूदा औद्योगिक वायर्ड नेटवर्क की तुलना में स्पष्ट लाभ हैं।
● नेटवर्क निर्माण और रखरखाव की लागत में काफी कमी आएगी। वायरलेस नेटवर्क को तेजी से स्थापित किया जा सकता है, और केबल और संबंधित सुरक्षा उपकरणों को साइटों, कार्यशालाओं, कारखानों और अन्य वातावरणों में वायरलेस तरीके से बिछाया जा सकता है। स्थापना और रखरखाव की लागत कम हो जाती है।
● उत्पादन लाइन की लचीलता में सुधार करें। वायरलेस तकनीक फील्ड उपकरणों की गतिशीलता को सक्षम बनाती है और औद्योगिक उत्पादन और अनुप्रयोग आवश्यकताओं के आधार पर उत्पादन लाइनों के लचीले और तीव्र पुनर्निर्माण को सक्षम बनाती है।
● विभिन्न प्रकार के परिनियोजन वातावरणों को प्राप्त करें। क्योंकि वायरलेस तकनीक केबल परिनियोजन की सीमाओं को तोड़ती है और इसमें मेश और स्टार जैसे विभिन्न नेटवर्क आर्किटेक्चर हैं, इसलिए इसे विभिन्न औद्योगिक परिदृश्यों में तेजी से तैनात किया जा सकता है।
औद्योगिक नेटवर्क में शामिल वायरलेस प्रौद्योगिकियां
वायरलेस संचार की दूरी के आधार पर, वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी को अल्प-श्रेणी वायरलेस संचार प्रौद्योगिकी और व्यापक-क्षेत्र नेटवर्क संचार प्रौद्योगिकी में विभाजित किया जा सकता है:
● अल्प दूरी की वायरलेस संचार प्रौद्योगिकीइसमें डब्ल्यूएलएएन, ब्लूटूथ, ज़िगबी और आरएफआईडी जैसी पारंपरिक अल्प दूरी संचार प्रौद्योगिकियां और वायरलेसहार्ट, आईएसए100.11a, डब्ल्यूआईए-देहात आदि द्वारा प्रस्तुत औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए समर्पित अल्प दूरी संचार प्रौद्योगिकियां शामिल हैं।
● वाइड एरिया नेटवर्क संचार प्रौद्योगिकी:2G/3G/4G/5G सेलुलर प्रौद्योगिकी और एलपीडब्ल्यूए प्रौद्योगिकी सहित, नायब-आईओटी और ईएमटीसी लाइसेंस प्राप्त स्पेक्ट्रम प्रौद्योगिकियां हैं, जबकि लोरा और सिगफॉक्स बिना लाइसेंस वाली स्पेक्ट्रम प्रौद्योगिकियां हैं।
वायरलेस प्रौद्योगिकी की विशेषताएं
उद्योग में वायरलेस नेटवर्क के अनुप्रयोग के लिए, इसके अनुप्रयोग लिंक और इसके द्वारा प्रदान की जाने वाली सेवाओं के आधार पर विभिन्न स्तरों के अनुकूलन डिज़ाइन की आवश्यकता होती है। वायरलेस संचार की गति के आधार पर, इसे उच्च-गति संचार और निम्न-गति संचार में विभाजित किया जा सकता है। तालिका में वायरलेस प्रौद्योगिकी के विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्यों को दर्शाया गया है।
वर्ग | संचार दूरी | संचार दर | विशिष्ट अनुप्रयोग |
ब्लूटूथ | 10 मीटर | 20 मीटर | कम दूरी का संचार, ऑडियो स्ट्रीमिंग, फ़ाइल सिंक्रोनाइज़ेशन |
वाईफ़ाई | 50 मीटर | 200 मीटर | घर या ऑफिस का नेटवर्क, ऑनलाइन वीडियो, बड़े गेम और फाइल डाउनलोड आदि। |
ZigBee
| 200 मीटर | 250 केबीपीएस | 2.4G फ़्रीक्वेंसी बैंड, कम गति और कम बिजली की खपत। सेंसर डेटा संचार और घरेलू उपकरणों के रिमोट कंट्रोल जैसे आईओटी उपकरणों के लिए उपयोग किया जाता है। |
वायरलेसहार्ट | 200 मीटर | 250 केबीपीएस
| 2.4जी फ्रीक्वेंसी बैंड, कम गति, कम बिजली की खपत और उच्च विश्वसनीयता।विश्वसनीयता, हस्तक्षेप-रोधी क्षमता और विलंब की गारंटी के संदर्भ में औद्योगिक स्थलों के लिए बहुत सारे तकनीकी अनुकूलन किए गए हैं। |
लोरा
| 1-20 किमी
| 0.3-5 केबीपीएस
| एसubG का निःशुल्क लाइसेंस प्राप्त आवृत्ति बैंड, स्मार्ट कृषि, स्मार्ट भवनलॉजिस्टिक्स ट्रैकिंग के लिए, आपको अपना खुद का नेटवर्क बनाना होगा। |
नायब-आईओटी
| 1-20 किमी
| <250kbps
| सबजी अधिकृत आवृत्ति बैंड, वाटर मीटर, पार्किंग, पालतू जानवरों की ट्रैकिंग,स्मोक अलार्म, ऑपरेटर नेटवर्क का उपयोग कर रहा है। |
5जी
| 500 मीटर
| 1जीबीपीएस
| उच्च गति, कम विलंबता, बड़ी संख्या में कनेक्शन, उच्च विश्वसनीयता,स्वायत्त ड्राइविंग, ड्रोन, वीआर/एआर, स्मार्ट कारखाने और स्मार्ट चिकित्सा देखभाल। |
वायरलेस नेटवर्क के विकास का रुझान मुख्य रूप से सुपरपोजिशन और एकीकरण द्वारा पूरक होगा।
औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियाँ आत्मनिर्भर होती हैं और स्थिरता एवं विश्वसनीयता को सर्वोपरि मानती हैं, इसलिए औद्योगिक कंपनियाँ इनमें किसी भी प्रकार का संशोधन करने में अत्यधिक सावधानी बरतती हैं। औद्योगिक विनिर्माण और औद्योगिक सेवाओं जैसे उद्यमों को उत्पादन उपकरण, पर्यावरण, उत्पादन उपकरण आदि से संबंधित डेटा की तत्काल आवश्यकता होती है। इसके अतिरिक्त, वायर्ड नेटवर्क का उपयोग बहुत महंगा और जटिल होता है, इसलिए उन्होंने वायरलेस नेटवर्क को लागू करने के लिए एक ओवरले विधि अपनाई है।
ओवरले विधि का तात्पर्य उपकरण और उत्पाद संबंधी जानकारी एकत्र करने के लिए मौजूदा फ़ैक्टरी नेटवर्क के बाहर एक वायरलेस नेटवर्क स्थापित करने और कुछ स्थितियों में गैर-वास्तविक समय और वास्तविक समय में उपकरण नियंत्रण करने से है। कुछ कंपनियाँ वायरलेस नेटवर्क को तैनात करने के लिए एक एकीकृत दृष्टिकोण अपनाने का भी प्रयास कर रही हैं, अर्थात् वायरलेस सूचना संग्रहण और नियंत्रण प्राप्त करने के लिए मौजूदा औद्योगिक नियंत्रण नेटवर्क टर्मिनलों (जैसे फ़ील्ड बस और बड़े नेटवर्क) में से कुछ को धीरे-धीरे वायरलेस नेटवर्क से प्रतिस्थापित करना।
