COMISSIONAMENTO EM REDES INDUSTRIAIS VAZAMENTO EM ...

artigo REDES SEM FIO
identificação e rastreamento de pessoas e equipamentos,
convergência entre diferentes padrões e aplicações de longa
distância. O ISA100.11a é o primeiro padrão desta família. Ele
descreve uma rede sem fio em malha projetada para fornecer
uma comunicação sem fio segura para o controle de processos.
Figura 1 – Arquitetura ISA-100.11a.
A arquitetura básica (Figura 1) é composta por dispositivos de
campo roteadores, dispositivos não roteadores, roteadores
de backbone, gerenciador do sistema (System Manager),
gerenciador de segurança (Security Manager) e o gateway. No
caso dos dispositivos de campo, aqueles que não possuem a
capacidade de roteamento são dispositivos de entrada e saída
(sensores e atuadores). Já os dispositivos com capacidade de
roteamento também podem atuar como sensores e atuadores.
Os nós roteadores têm um papel muito importante em uma
rede em malha. Nesta topologia, os dados são transmitidos
da origem para o destino, através de múltiplos saltos e os
roteadores são responsáveis por fazer com que os dados
cheguem ao destino correto, podendo utilizar caminhos
alternativos para aumentar a confiabilidade. O roteador do
backbone é responsável por fazer o roteamento dos pacotes
entre sub-redes diferentes; o gateway age como uma
interface entre a rede de campo ISA100 e a rede de controle
da planta; o System Manager é responsável pela configuração
da comunicação (alocação de recursos e escalonamento),
pelo controle e gerenciamento da rede; o Security Manager é
responsável por gerenciar as políticas de segurança do padrão.
A Figura 2 mostra a pilha de protocolos do ISA100.11a comparada
com os modelos OSI e TCP/IP. Observe que a pilha de protocolos
do ISA100.11a é construída a partir de padrões amplamente
aceitos e testados. Por exemplo, a rede em malha está integrada
com o IPv6, o que vai garantir soluções altamente escaláveis.
A camada de aplicação do ISA100.11a é bastante flexível
e a capacidade de tunelamento permite que os usuários
mantenham a compatibilidade com os protocolos legados
em uso em suas plantas.
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Figura 2 – Pilha de Protocolos ISA 100.11a.
O WirelessHART foi o primeiro padrão para comunicação sem
fio em controle de processo. Ele foi oficialmente lançado pela
HART Communication Foundation em setembro de 2007. Ele
acrescenta funcionalidades wireless ao tradicional protocolo
HART, além de manter compatibilidade com os dispositivos
HART existentes. No WirelessHART, cada dispositivo da
topologia da rede em malha pode servir como um roteador
para mensagens de outros dispositivos, o que determina
que um dispositivo não precisa se comunicar diretamente
com gateway, mas precisa de um dispositivo próximo para
repassar sua mensagem. Esse mecanismo faz com que o
alcance da rede se torne extenso, além de criar alternativas
de rotas redundantes de comunicação, aumentando a
confiabilidade da rede. A arquitetura da rede WirelessHART
suporta uma grande variedades de dispositivos de vários
fabricantes (Figura 3).
Figura 3 – Arquitetura WirelessHART.
Os elementos que compõem a arquitetura WirelessHART
são: (i) dispositivos de campo (Field Devices) – conectados
diretamente ao processo para medições de variáveis de campo,
além de ter a capacidade de retransmitir mensagens recebidas
vindas de outros dispositivos da rede; (ii) Adaptadores – para
conectividade de um dispositivo que não seja WirelessHART;