ในอดีต การใช้งานทางอุตสาหกรรมอาศัยการเชื่อมต่อแบบมีสายเพียงอย่างเดียวในการสื่อสาร หรือการรับ-ส่งข้อมูลระหว่างเครื่องจักรต่างๆ แม้ว่าการเชื่อมต่อแบบไร้สาย (Wireless) จะแพร่หลายมากขึ้น แต่ผู้ผลิตในอุตสาหกรรมยังคงลังเลที่จะยกเลิกการใช้งานการเชื่อมต่อแบบมีสาย และหันไปใช้การเชื่อมต่อแบบไร้สายเต็มรูปแบบ เนื่องด้วยข้อจำกัดในหลายๆด้านของการเชื่อมต่อแบบไรสาย อาทิเช่น ขอบเขตของการเชื่อมต่อไร้สาย สัญญาณรบกวน และความปลอดภัย แม้ว่าการเชื่อมต่อแบบไร้สายจะมีความก้าวหน้าในเทคโนโลยีไร้สาย โดยเฉพาะเซลลูล่าร์ส่วนบุคคล ที่ทำให้องค์กรอุตสาหกรรมมีความยืดหยุ่นในการขยายระบบไร้สายในขณะที่ยังคงความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพแบบมีสายไว้ก็ตาม
แต่ในปัจจุบัน ถือได้ว่าเป็นยุคของการนำเทคโนโลยีมาใช้ในการติดต่อสื่อสาร การเชื่อมต่อไร้สายได้รับความนิยมมากขึ้นในสภาพแวดล้อมทางอุตสาหกรรม และธุรกิจจำนวนมากกระตือรือร้นที่จะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ สามารถสังเกตได้จากสถานที่ต่างๆ มักจะมีบริการอินเทอร์เน็ตแบบไร้สาย ไม่ว่าจะเป็นตามร้านอาหาร โรงแรม โรงพยาบาล สนามบิน มหาวิทยาลัย หรือแม้กระทั่งบนรถโดยสารประจำทาง โดยการเชื่อมต่อไร้สายที่มีประสิทธิภาพสูงสุด เช่น Wi-Fi สามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดซึ่งจำเป็นในการดำเนินการด้านการผลิตทางอุตสาหกรรม แม้ว่าการเชื่อมต่อแบบใช้สายยังคงมีบทบาทสำคัญในธุรกิจขนาดใหญ่ แต่ความยืดหยุ่นของระบบไร้สายทำให้เป็นตัวเลือกที่น่าสนใจยิ่งขึ้นสำหรับอุปกรณ์ระยะไกล IIoTและสภาพแวดล้อมที่เป็นอันตราย
Industrial Wireless Networking คือ
Industrial Wireless Networking คือ เครือข่ายไร้สายทางอุตสาหกรรมช่วยให้สามารถเชื่อมต่อไร้สายที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้สำหรับการใช้งานทางอุตสาหกรรม เหมาะสำหรับอุตสาหกรรมซึ่งมีมาตรฐานหลายหลายในการสื่อสาร เช่น IEEE802.11 WiFi, WirelesHART, ZigBee, WiMAX ซึ่งแต่ละมาตรฐานก็จะมีข้อดี ข้อเสียแตกต่างกัน แต่อุปกรณ์ที่ใช้จำเป็นต้องรองรับการใช้งานภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ทรหด เช่น ทนอุณหภูมิสูงและต่ำมากๆ ได้ ทนต่อการรบกวนของสนามแม่เหล็ก หรือสัญญาณรบกวนทางไฟฟ้าในโรงงานได้ ซึ่งถ้าเป็น Wireless Lan ธรรมดาที่ใช้ในบ้าน หรือสำนักงานทั่วไป จะไม่เหมาะกับการใช้งานในสภาวะเหล่านี้
ประเภทของ Industrial Wireless Networking
แม้ว่าเครือข่ายอุตสาหกรรมจะมีการกำหนดค่าได้หลากหลาย แต่ก็มีเทคโนโลยีหลักสองถึงสามเทคโนโลยีที่ครองพื้นที่ในปัจจุบัน ซึ่งควรทราบว่าเทคโนโลยีไร้สายสามารถใช้พร้อมกันได้ และมักจะเสริมซึ่งกันและกันในสถานการณ์ที่ต่างกัน
- เครือข่าย Wi-Fi
Wi-Fi เป็นเทคโนโลยีที่ดีที่สุดสำหรับผู้บริโภค โดยเป็นอุปกรณ์หลักสำหรับเครือข่ายไร้สายทั้งในด้านธุรกิจและการใช้งานส่วนบุคคล โดยเฉพาะ Wi-Fi6 ที่นำเสนอช่วงและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นกว่าเวอร์ชันก่อนหน้า ตัวอย่างเช่น เซ็นเซอร์ IIoT เกือบทั้งหมดสามารถใช้ Wi-Fi ได้ ช่วยให้ผู้ดูแลระบบสามารถเพิ่มเซ็นเซอร์ใหม่ได้อย่างง่ายดายโดยไม่ต้องกังวลเกี่ยวกับปัญหาความเข้ากันได้ Wi-Fi ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการดำเนินงานในอุตสาหกรรมขนาดเล็ก แต่มีแนวโน้มที่จะขาดช่วง ความน่าเชื่อถือ และคุณสมบัติ QoS โดยละเอียดที่จำเป็นสำหรับกรณีการใช้งานทางอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
ข้อดี Wi-Fi
– ง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน
– ระยะปานกลางในอาคาร
– ใช้ฮาร์ดแวร์ราคาไม่แพง
– การสนับสนุนอุปกรณ์ผู้ใช้ในวงกว้าง
ข้อเสียของ Wi-Fi
– ไวต่อการรบกวน (ใช้คลื่นความถี่ที่ไม่มีใบอนุญาต)
– ขาดคุณสมบัติ QoS แบบละเอียด (QoS ตามแอปพลิเคชัน)
– ต้องมีจุดเชื่อมต่อเพิ่มเติมเพื่อขยายความครอบคลุม
– ไม่สามารถใช้งานได้กับข้อกำหนดด้านเวลาแฝงที่ต่ำมาก
– ไม่ใช่ตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
– ไม่เหมาะสำหรับเซ็นเซอร์เคลื่อนที่ (ยานยนต์อัตโนมัติ/หุ่นยนต์) - เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์ (Commercial Cellular Networks)
เครือข่ายเซลลูล่าร์เดิมเป็นโดเมนของผู้ให้บริการสาธารณะรายใหญ่ โดยกำหนดให้องค์กรต้องทำสัญญากับผู้ให้บริการเครือข่ายมือถือที่ตนเลือก ดังนั้นจึงเป็นการสละการควบคุมและคุณภาพการบริการให้กับผู้ให้บริการ เทคโนโลยีเซลลูล่าร์ถูกมองอย่างกว้างๆ ว่ามีประโยชน์ในองค์กรอุตสาหกรรมในการขยายความครอบคลุมไร้สายอย่างมีนัยสำคัญ เพื่อรองรับพื้นที่บริการใหม่หลายพันตารางฟุต ในสมัยแรกๆ เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ใช้ LTE/4G ในการสื่อสาร ซึ่งทำให้สามารถส่งข้อมูลความเร็วสูงพร้อมแบนด์วิธที่เพียงพอได้
แต่ด้วยการเกิดขึ้นของเทคโนโลยี 5G เครือข่ายไร้สายทางอุตสาหกรรมสามารถรองรับบริการที่มีความพร้อมใช้งานสูง แอปพลิเคชันที่มีความหน่วงต่ำเป็นพิเศษ และการจัดการ IoT ในระดับต่างๆ เครือข่ายเซลลูลาร์ต่างจาก Wi-Fi ตรงที่ทำงานบนคลื่นความถี่ที่ได้รับอนุญาต โดยให้การป้องกันจากการรบกวนจากเครือข่ายข้างเคียง โดยทั่วไปแล้วบริการโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์นั้นหาได้ง่าย แต่สามารถจำกัดองค์กรในแง่ของความครอบคลุม ประสิทธิภาพ และความโปร่งใส เนื่องจากผู้ให้บริการเชิงพาณิชย์หลายรายเสนอบริการที่ไม่ยืดหยุ่น ธุรกิจจึงมักขาดข้อมูลเชิงลึกว่าข้อมูลของตนไปที่ใดและประมวลผลอย่างไร
ข้อเสียเปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่งคือการขาดการบูรณาการระหว่างผู้ให้บริการโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์และบริษัทเอกชน หลายครั้งที่เครือข่ายไร้สายทางอุตสาหกรรมจำเป็นต้องบูรณาการเข้ากับระบบ IoT และแอปพลิเคชันภายในอื่นๆ และบริการเครือข่าย IP การบูรณาการเหล่านี้อาจเป็นเรื่องยากหรือเป็นไปไม่ได้เมื่อผู้ให้บริการเชิงพาณิชย์ควบคุมบริการโทรศัพท์มือถือของคุณ
ข้อดีของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์
– เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีความหน่วงต่ำ
– ให้การปกปิดที่ดีเยี่ยมทั้งภายในและภายนอก
– รองรับการครอบคลุมอุปกรณ์เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
– ต้องการจุดเข้าใช้งานน้อยลงเพื่อให้ครอบคลุม
– เสนอการรักษาความปลอดภัยบนซิมที่แข็งแกร่ง
– ไม่ไวต่อการรบกวนเหมือน Wi-Fi
ข้อเสียของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่เชิงพาณิชย์
– สัญญาเชิงพาณิชย์สามารถจำกัดแบนด์วิธและประสิทธิภาพได้
– ธุรกิจต่างๆ สามารถควบคุมข้อมูลและความเป็นส่วนตัวของตนได้น้อยลง
– การบูรณาการภายในเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้
– ธุรกิจต่างๆ อาจมีการเปลี่ยนแปลงอัตราข้อมูล - เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนตัว (Private Cellular Networks)
เครือข่ายเซลลูล่าร์ส่วนตัวช่วยให้องค์กรควบคุมทุกแง่มุมของเครือข่ายโดยไม่ต้องพึ่งผู้ให้บริการภายนอก สิ่งนี้ทำให้ธุรกิจสามารถควบคุมความครอบคลุม QoS ความเป็นส่วนตัวของข้อมูล และฮาร์ดแวร์ได้อย่างเต็มที่ เช่นเดียวกับ Wi-Fi ระดับองค์กร เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนตัวใช้จุดเข้าใช้งานเพื่อรองรับอุปกรณ์ต่างๆ ในพื้นที่ครอบคลุม เนื่องจาก Wi-Fi และเซลลูลาร์ทำงานบนความถี่ที่แตกต่างกัน ธุรกิจจึงสามารถใช้เทคโนโลยีทั้งสองแบบควบคู่กันได้โดยไม่ต้องกังวลเรื่องการรบกวน
เครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนตัวสามารถออกอากาศผ่านสเปกตรัม CBRS ที่ได้รับการป้องกัน จึงสามารถป้องกันการรบกวนที่ไม่พึงประสงค์ได้ องค์กรต่างๆสามารถเข้าถึงสเปกตรัม CBRS ได้อย่างอิสระตามเขต ช่วยให้องค์กรต่างๆ ขยายขนาดและเปิดตัวไซต์ใหม่ได้อย่างมั่นใจว่าระบบไร้สายทางอุตสาหกรรมของตนจะทำงานได้ ด้วยการควบคุมเต็มรูปแบบ ธุรกิจต่างๆ สามารถรวมแอปพลิเคชันภายในเข้ากับเครือข่ายเซลลูลาร์ส่วนตัวได้อย่างราบรื่น และแม้กระทั่งซิงโครไนซ์ QoS จาก LAN ไปยังเซลลูล่าร์ส่วนตัว ช่วยให้ผู้ดูแลระบบสามารถนำเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ไปใช้กับกลุ่มไอทีของตนได้อย่างง่ายดาย โดยไม่ซับซ้อนหรือป้อนนโยบายซ้ำซ้อน
ข้อดีของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนตัว
– ต้องการจุดเข้าใช้งานน้อยลงเพื่อให้ครอบคลุม
– เสนอการรักษาความปลอดภัยบนซิมที่แข็งแกร่ง
– เหมาะสำหรับแอปพลิเคชันที่มีความหน่วงต่ำ
– ให้การปกปิดที่ดีเยี่ยมทั้งภายในและภายนอก
– รองรับการครอบคลุมอุปกรณ์เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง
– ป้องกันการแทรกแซงผ่านใบอนุญาต CBRS
– ง่ายต่อการติดตั้งและใช้งาน
ข้อเสียของเครือข่ายโทรศัพท์เคลื่อนที่ส่วนตัว
– ไม่เหมาะสำหรับธุรกิจขนาดเล็ก
รูปแบบการเชื่อมต่อของ Industrial Wireless Network
- Peer to Peer (ad-hoc mode)
เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อแลนไร้สายที่มีลักษณะการเชื่อมต่อแบบโครงข่ายโดยตรงระหว่างเครื่องคอมพิวเตอร์จำนวน 2 เครื่องหรือมากกว่านั้น โดยเครื่องคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะมีความเท่าเทียมกัน การเชื่อมต่อด้วยวิธีนี้จะเหมาะกับเครือข่ายขนาดเล็กที่มีโหนดเชื่อมต่อจำนวนไม่มาก - Client/sever (Infrastructure mode)
เป็นรูปแบบการเชื่อมต่อที่มีลักษณะการรับส่งข้อมูลโดยต้องมีแอกเซสพอยต์ (Access Point: AP) เพื่อใช้เป็นตัวรับส่งสัญญาณ เครือข่ายสามารถมี Access Point มากกว่า 1 เครื่อง ได้ สามารถเชื่อมต่อ Access Point เข้ากับเครือข่ายหลัก (แบบมีสาย) เพื่อเพิ่มทางเลือกในการสื่อสารทั้งแบบมีสายและไร้สาย การเชื่อมต่อรูปแบบนี้จะเหมาะสำหรับองค์กรที่ต้องการเชื่อมต่อเครือข่ายไร้สายเข้ากับระบบหลักที่เป็นเครือข่ายแบบใช้สาย - Multiple access points and roaming
เป็นการเพิ่มจุดการติดตั้ง Access Point ให้มากขึ้น เพื่อให้การรับส่งสัญญาณในบริเวณของเครือข่ายขนาดใหญ่เป็นไปอย่างครอบคลุมและทั่วถึง เหมาะกับการติดตั้งในบริเวณที่มีขนาดกว้างมากๆ - Use of an Extension Point
มีคุณสมบัติเหมือน Access Point แต่ไม่ผูกติดกับเครือข่ายไร้สายเป็นส่วนที่ใช้เพิ่มเติมในการรับส่งสัญญาณ ใช้ในกรณีที่โครงสร้างของสถานที่ติดตั้งเครือข่ายแบบไร้สายมีปัญหา - The Use of Directional Antennas
ระบบแลนไร้สายแบบนี้เป็นแบบใช้เสาอากาศในการรับส่งสัญญาณระหว่างอาคารที่อยู่ห่างกัน โดยการติดตั้งเสาอากาศที่แต่ละอาคารเพื่อส่งและรับสัญญาณระหว่างกัน
มาตราฐาน IEEE ของ Industrial Wireless Network
มาตรฐานของระบบเครือข่ายไร้สายจะถูกกำหนดโดย IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ซึ่งเป็นองค์กรที่กำหนดมาตรฐานการสื่อสารข้อมูลบนระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์ โดยได้กำหนดมาตรฐานของระบบเครือข่ายไร้สายตามประเภทของเครือข่ายไร้สาย ไว้ดังนี้
- WPAN (Wireless Personal Area Network)
เครือข่ายไร้สายส่วนบุคคล เป็นเทคโนโลยีการเข้าถึงแบบไร้สายในพื้นที่เฉพาะบุคคล ซึ่งในปัจจุบันเทคโนโลยีที่รองรับ คือ บลูทูธ (Bluetooth) และอินฟราเรด (Infra-Red) ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE802.15 - WLAN (Wireless Local Area Network)
เป็นเทคโนโลยีการเข้าถึงแบบไร้สายที่ใช้งานในพื้นที่ใดพื้นที่หนึ่งในระยะใกล้ๆ โดยจะครอบคลุมระยะทางอยู่ระหว่าง 50 ถึง 100 เมตร เทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายคือ WiFi ตามมาตรฐาน IEEE802.11 และมาตรฐานอื่นๆ ที่พัฒนามาจากมาตรฐาน IEEE802.11 ได้แก่ 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ad - WMAN (Wireless Metropolitan Area Network)
เป็นระบบเครือข่ายไร้สายระดับกลาง ที่มีระยะการเชื่อมต่อไกลกว่า WLAN แต่ไม่สามารถส่งได้เท่ากับ WWAN มีระบบเครือข่ายที่หลากหลายจะใช้เชื่อมต่อสื่อสารกันระหว่างอาคารต่างๆ ภายในเมือง เช่น เคเบิ้ลทีวี ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE802.16 - WWAN (Wireless Wide Area Network)
เป็นเครือข่ายไร้สายขนาดใหญ่ ที่อาจครอบคลุมพื้นที่ทั่วประเทศหรือเขตภูมิภาค ซึ่งเทคโนโลยีการเข้าถึงของเครือข่ายไร้สายบริเวณกว้างคือพวกเทคโนโลยีในระบบโทรศัพท์เคลื่อนที่ 3G, 4G, 5G ซึ่งเป็นไปตามมาตรฐาน IEEE802.20
การใช้งาน Industrial Wireless Network
ในอุตสาหกรรมได้มีการนำระบบเครือข่ายไร้สายมาใช้งานกันอย่างกว้างขว้าง ซึ่งอุปกรณ์ที่ใช้ในการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบไร้สายในอุตสาหกรรม (Industrial Wireless Network) นั้น จะมีความทนต่อสัญญาณรบกวนต่างๆ ได้ดีกว่า เนื่องจากในงานอุตสาหกรรมนั้นค่อนข้างมีการใช้งานเครื่องจักรหรืออุปกรณ์ที่อาจก่อให้เกิดคลื่นสัญญาณรบกวนมากมาย ดังนั้น Industrial Wireless ที่จะใช้ในอุตสาหกรรมก็จะทนทานกว่า Wireless ทั่วๆ ไป ตัวอย่างเช่น Industrial Wireless ได้ออกแบบให้มีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นเรื่องของอุณหภูมิ, การป้องกันฝุ่นและน้ำ, การป้องกันการสั่นเทือน, การป้องกันจากสัญญาณ EMS เป็นต้น
การที่ผู้ผลิตได้มีการออกแบบและพัฒนาสินค้าให้มีขีดความสามารถที่กว้างมากยิ่งขึ้น ทำให้ผู้ใช้งานนั้นสามารถนำอุปกรณ์มาใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น เช่น นำมาใช้เพื่อทำการเชื่อมต่อข้อมูล ทำการควบคุม งานในด้านต่างๆ ของกระบวนการผลิต ทำให้กระบวนการผลิตมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นและสามารถนำมาใช้ในการสื่อสาร ควบคุม ในระบบรถไฟฟ้าได้อีกด้วย
เครือข่ายไร้สายทางอุตสาหกรรม นอกจากจะสามารถเชื่อมต่อในเครือข่ายไร้สายแล้วยังสามารถนำมาเชื่อมต่อกับระบบเครือข่ายต่างๆ เพื่อขยายขีดความสามารถในการทำงาน อย่างในงานด้านอุตสาหกรรมมักจะมีการใช้งานการเชื่อมต่อในรูปแบบต่างๆ มากมาย เพื่อใช้ควบคุม ดูแล รับส่งข้อมูล ที่ใช้ในกระบวนการผลิตสินค้า
ดังนั้น สิ่งที่เราควรคำนึงถึงคือการเลือกใช้อุปกรณ์ เราควรเลือกใช้อุปกรณ์ให้เหมาะสมกับงานมากที่สุดเพราะจะทำให้ผลลัพธ์ของงานที่ออกมานั้นมีประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้น วิธีการเลือกอุปกรณ์นั้นเราควรดูรายละเอียดต่างๆ ประกอบกัน สิ่งหนึ่งที่สำคัญคือ ยี่ห้อที่เลือกนั้นมีความน่าเชื่อถือมากน้อยเพียงใด ในตลาดที่เป็นที่นิยม และเป็นยี่ห้อที่เป็นผู้นำด้านอุปกรณ์เครือข่ายอย่างเช่น Success Network เป็นต้น และถ้าคุณมีความสนใขที่จะเลือกหา Industrial Wireless Network คุณสามารถติดต่อเราเพื่อขอรายละเอียดอุปกรณ์เพิ่มเติม หรือขอคำปรึกษาฟรีๆ ได้ที่
Success Network and Communication
Tel : 02-973-1966
Admin : 063-239-3569
E-mail : info@success-network.co.th