Tem sido chamada de "fábrica inteligente" e até mesmo recebeu o apelido de "a quarta revolução industrial". A operação de manufatura do futuro próximo será aquela em que os sistemas em rede monitoram e direcionam os processos, as máquinas se comunicam entre si e com os humanos em alta velocidade, e a própria fábrica toma decisões sobre como otimizar e facilitar a produção.

Sabendo que serão necessárias comunicações sem fio confiáveis ​​para fazer tudo acontecer, o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) publicou o primeiro conjunto de diretrizes baseadas na ciência para ajudar os usuários a selecionar o melhor sistema sem fio para qualquer ambiente industrial específico, projete a configuração para fazê-la funcionar, implantá-lo com sucesso, e certifique-se de que a rede funciona conforme necessário.

Ao eliminar as conexões físicas, como fios e cabos da rede de comunicação de uma instalação, a tecnologia sem fio oferece muitos tipos de manufatura, processamento químico e organizações de utilidades, um meio de executar toda a sua operação de forma mais eficiente, mais produtivamente e com menor custo. Contudo, preocupações sobre confiabilidade, integridade e segurança têm dificultado a adoção e o uso de wireless industrial, especialmente quando a comunicação sem fio pode ser interrompida por obstruções e interferências em ambientes industriais adversos.

Por meio de seu projeto de Sistemas sem fio para ambientes industriais, O NIST está trabalhando com colaboradores do setor privado e organizações de padrões para superar esses obstáculos e fazer da comunicação sem fio industrial a primeira escolha para as fábricas. Como parte desse esforço, em março de 2017, O NIST e o Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos (IEEE) organizaram um grupo de trabalho técnico de especialistas em comunicações sem fio do governo, indústria e academia para desenvolver "uma sucinta, mas abrangente, guia de referência fácil de usar e manual de práticas recomendadas para qualquer pessoa, de engenheiros de controle a gerentes de fábrica, para integrar um robusto, seguro, sistema sem fio confiável e seguro em seu cenário industrial único, "disse Rick Candell, um engenheiro eletrônico no Laboratório de Engenharia do NIST.

Candell disse que o novo guia prático orienta o usuário de forma clara e completa em cada etapa necessária para obter o melhor ajuste sem fio para sua operação específica. O documento fornece informações valiosas, estratégias e ferramentas que ajudam os usuários:

• Entenda as tecnologias sem fio e noções básicas de rede, incluindo um glossário de termos, uma revisão das considerações de radiofrequência (RF) e uma lista de desafios técnicos (como latência, o tempo que leva para os dados irem da origem ao destino);
• Crie um caso de negócios para wireless;
• Divida os componentes de um ciclo de vida sem fio completo, desde a primeira definição de objetivos até a implantação e monitoramento do sistema final;
• Use wireless para aumentar a segurança da fábrica;
• Proteja e proteja uma rede sem fio;
• Aprenda sobre as melhores práticas sem fio, como posicionamento ideal da antena, contornar obstruções e problemas de interferência, e prevenir caminhos de sinal redundantes; e
• Siga um conjunto de listas de verificação fáceis de usar para cada elemento do ciclo de vida de implantação sem fio, incluindo a avaliação da fábrica e suas operações para as necessidades de comunicação, comparando as tecnologias disponíveis, e metodicamente projetar e implantar um sistema sem fio funcional.

Uma série de estudos de caso de práticas recomendadas completa o guia, mostrando quais estratégias podem ser usadas para melhorar e otimizar wireless em diferentes situações de fábrica.

"Por exemplo, um cenário olha para um problema comum, mas muitas vezes esquecido, ao usar comunicações sem fio:lidar com a interferência de RF que pode surgir de fornos de microondas, Dispositivos Bluetooth e outros itens não operacionais que o pessoal está usando, "Candell disse." O guia explica como identificar as fontes de tal interferência, medir como eles impactam as operações da fábrica, e, em seguida, use os dados para escolher a solução mais adequada entre as descritas no texto. "

Outro estudo de caso descrito pelo guia mostra como a rede sem fio corretamente implantada pode evitar um ambiente de trabalho perigoso.

"Sensores de gás sem fio podem monitorar o acúmulo de gases tóxicos ou combustíveis em um ambiente de trabalho, mas apenas se todos os desafios de transmissão e propagação de sinal nessa área forem considerados, "Candell explicou." Usamos o exemplo de um soldador em um espaço confinado cuja tocha está produzindo monóxido de carbono gasoso, e mostrar o quão bem sucedido, o monitoramento contínuo depende de fatores críticos, como o posicionamento da antena e o uso de vários sensores no caso de um deles falhar. "

Candell disse que os guias futuros do NIST abordarão cenários de comunicação mais avançados, como tecnologias sem fio para controle de robótica móvel e colaborativa na fábrica.