¿Por que desenvolvemos nossos próprios protocolos de comunicação em vez de tecnologias comuns como Bluetooth, Wi-Fi ou infravermelho?

Blog • Posted on June 10, 2020 at 10:00 am

A radiofrequência é a tecnologia mais comumente utilizada em controle remoto de máquinas industriais, mas talvez você se pergunte por que usar controle remoto por radiofrequência em vez de usar outras tecnologias como wi-fi, bluetooth ou infravermelho.

A radiofrequência

Primeiro lembre-se que a radiofrequência (RF) também chamada de espectro de radiofrequência, é um termo que se aplica à porção menos energética do espectro electromagnético, localizada entre 3 hertz (Hz) e 300 giga-hertz (GHz). Embora este espectro seja bastante amplo, apenas certas frequências são usadas para o ambiente industrial.

As bandas de rádio industriais pertencem à família chamada ISM, bandas de rádio (partes do espectro de rádio) reservadas internacionalmente para o uso de energia de rádio frequência (RF) para fins industriais, científicos e médicos que não sejam as telecomunicações e que podem ser livremente licenciadas.

Para evitar interferências, devem ser tomadas medidas como limitar determinadas faixas de frequência por região geográfica ou incorporar a tecnologia DSSS ou FHSS.

Neste artigo falamos mais profundamente sobre radiofrequência, tecnologia DSSS e as frequências mais utilizadas no mundo.

Rádio frequência vs bluetooth, wi-fi e infravermelho

Geralmente a rádio frequência tem um alcance maior do que outras tecnologias, e como mencionado acima, é o padrão em aplicações industriais.

Quanto a tecnologia de infravermelho, as aplicações são muito limitadas, principalmente devido à necessidade de aproximação entre os dois pontos e o número de imprevistos que podem surgir e que poderiam interromper a comunicação (por exemplo, um objeto estar entre os dois pontos). O comprimento de onda dos raios infravermelhos é tão pequeno (850-900 nm), que o torna incapaz de se propagar da mesma forma que os sinais de rádio. Portanto, esse tipo de comunicação é geralmente utilizado em dispositivos muito simples que não requerem segurança excepcional, ao contrário do ambiente industrial e das máquinas.

Por outro lado, a tecnologia Bluetooth, que também emite a 2,4 GHz, é frequentemente usada para criar redes sem fio em ambientes pessoais, e para comunicar dispositivos eletrônicos cotidianos (por exemplo, celulares e tablets), embora ocasionalmente eles possam ser vistos em outras aplicações.

Embora possam ser desenvolvidos dispositivos Bluetooth de alto alcance, é realmente difícil para eles passarem em uma certificação para demonstrar que atende a todos os requisitos necessários para o uso industrial (segurança, porcentagem de falhas, requisitos legais etc.).

Os fabricantes de rádio controle remoto líderes de mercado, usam protocolos de comunicação próprios para maior segurança. As interferências mais comuns que geralmente ocorrem com o uso de Bluetooth/Wifi/RC de baixo alcance geralmente estão relacionadas com proximidade a linhas de alta tensão, interferência com redes Wi-Fi locais, ou mesmo com equipamentos da mesma marca trabalhando na mesma área, sinais sobrepostos e código aberto ou obsoleto

Padrão da indústria

Independentemente da frequência utilizada, a segurança e robustez do sinal de nossos equipamentos de radiofrequência baseia-se nos pacotes de informações exclusivos que são enviados entre nossos transmissores e receptores, bem como a maneira de enviá-los: com a tecnologia DSSS através de pulsos.  O sistema de radiofrequência que usamos também inclui uma função intrínseca de segurança contra falhas, o que significa que quando um dos pacotes de informação que é constantemente emitido por pulsos para de chegar ao receptor, o maquinário (por exemplo, um guindaste) para instantaneamente  e de forma segura.

Isso permite que você nunca perca o controle da sua máquina, ou seja, a máquina não receberá nenhum sinal para se mover a menos que haja uma comunicação fluida entre o transmissor e o receptor, comandando a ação (pressionando um botão ou movendo uma alavanca).

Robustez

Como não é o padrão, quando um controle bluetooth é desenvolvido, componentes bastante caseiros geralmente são usados como regra geral, que normalmente não são preparados para uso industrial.

Lembre-se que os equipamentos industriais devem suportar:

  • Temperaturas extremas (frias e quentes)
  • Vibrações (especialmente no caso de receptores)
  • Batidas e quedas
  • Resistência em ambientes úmidos
  • Uso intensivo e constante, em alguns casos podem ser até 24 horas ininterruptas em operação

Além disso, os transmissores industriais geralmente possuem diferentes certificações que demonstram a resistência à entrada de água e poeira.

Aspectos adicionais

Além das razões acima, uma vez definida a frequência e a tecnologia de comunicação existem outros aspectos que devem ser avaliados no ambiente industrial e de negócios.

Há a obrigação, por parte de qualquer OEM ou instalação industrial, de cumprir as normas vigentes para as emissões de dispositivos sem fio em suas máquinas ou gabinetes. Além disso, de acordo com os requisitos da aplicação, aspectos-chave como a função de parada (devidamente certificada por uma entidade externa e reconhecida) e a probabilidade de falhas deve ser levada em conta. Tudo isso implica em valor agregado e segurança aos operadores, bem como às próprias empresas e instalações.

Por outro lado, qualquer dispositivo de uso industrial deve ser ergonômico para uso constante e com luvas (tanto na forma quanto na interação direta – botões físicos), robusto (resistente a choques e quedas) e sobretudo seguro (livre de interferência e com controle imediato). Ele deve ser facilmente substituível em caso de perda ou dano e fornecer um alcance mínimo para operação segura, dependendo da aplicação a ser controlada. Neste caso, um dispositivo infravermelho reduziria drasticamente a capacidade de alcançar e manobrar, pois precisaria constantemente mirar no receptor.

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