Ferramenta e método para obtenção de parâmetros de confiabilidade fim-a-fim de redes industriais sem fio

Abstract

Sistemas de comunicação sem fio vem sendo cada vez mais empregados na indústria. Nesse contexto, os protocolos WirelessHART e ISA 100.11a são os mais utilizados atualmente, devido ao pioneirismo e elevada robustez. Este trabalho tem como objetivo geral realizar o estudo da latência de comunicações fim-a-fim em redes industriais sem fio, utilizando o WirelessHART como estudo de caso, visando a avaliação da aplicabilidade destas redes no controle de processos industriais. Para tanto, uma ferramenta para comunicação com o gateway da rede, capaz de extrair informações dos dispositivos de campo e do próprio gateway, é desenvolvida e utilizada em estudos de caso. Os estudos de caso contemplam métodos para avaliação da qualidade de serviço da rede, através da observação da latência das comunicações fim-a-fim, em situações de falhas diversas. As falhas são injetadas na rede e monitoradas pela própria ferramenta desenvolvida. Os resultados obtidos revelam que a ferramenta é capaz de analisar e obter de forma concreta os dados de latência da rede, sendo a sua utilização adequada para os mais diversos estudos sobre comunicação de redes industriais sem fio.

Wireless communication systems have been increasingly employed in the industry. In this context, the WirelessHART and ISA 100.11a protocols are the most used today due to the pioneering and high robustness. This work has as general objective to study the end-to-end communications latency in wireless industrial networks, usingWirelessHART as a case study, aiming the evaluation of the applicability of these networks in the control of industrial processes. For this purpose, a tool for communication with the network gateway, capable of extracting information from the field devices and the gateway itself, is developed and used in case studies. The case studies contemplate methods to evaluate the quality of service of the network, by observing the latency of the end-to-end communications, in situations of diverse failures. The faults are injected into the network and monitored by the developed tool itself. The results show that the tool is capable of analyzing and obtaining the latency data of the network in a concrete manner, and its use is adequate for the most diverse studies on wireless industrial network communication.