Les systèmes radio sont plus souples

Les systèmes radio sont plus souples

Téléphones cellulaires, ouvreurs de garage ou systèmes de navigation : Nous utilisons naturellement des solutions sans fil dans notre vie quotidienne, alors que l'industrie utilise encore principalement des solutions câblées pour contrôler les machines. Mais ici aussi, les systèmes radio gagnent du terrain, comme l'explique Torsten Singer, chef de produit chez SCHLEGEL. La raison en est que les systèmes radio offrent des avantages évidents dans certains domaines d'application.

Monsieur Singer, qu'est-ce qu'une solution sans fil et comment fonctionne la technologie radio ?

Une solution sans fil, ou plus précisément un système sans fil, est un système de communication qui permet la transmission de données sans fil. Pour simplifier, il s'agit d'une application qui envoie un signal sans fil par l'intermédiaire d'un câble : Une application envoie un signal sans fil via une fréquence spéciale à un récepteur qui capte ce signal avec son antenne et le traite.

La portée des signaux sans fil dépend principalement de la fréquence, de la force du signal et de l'absorption par les objets. Par exemple, le métal absorbe plus fortement que le bois. La règle de base (avec quelques exceptions) est la suivante : Plus la fréquence est élevée, plus la portée de transmission est courte et plus le débit de données est important. Il existe différentes solutions sans fil et technologies radio, ainsi que des normes pour répondre à toutes sortes d'exigences, qu'il s'agisse de WLAN, Bluetooth, ZigBee ou EnOcean, qui fonctionnent dans la gamme de fréquences sans licence inférieure à 1 GHz (par exemple 868 ou 915 MHz) ou comprise entre 2,4 GHz et 5 GHz.

Quels avantages voyez-vous à la mise en œuvre de solutions sans fil dans l'industrie ?

L'avantage le plus important est la flexibilité. L'application de systèmes radio peut être réalisée partout sans que l'espace en mouvement ne soit influencé par un câble. Ainsi, la technologie radio est toujours une solution raisonnable lorsque le câblage perturberait ou même mettrait en danger les opérations, lorsque l'effort de câblage est très élevé ou qu'il n'est tout simplement pas possible d'installer des câbles. En outre, il ne faut pas oublier l'aspect du confort, car une solution sans fil facilite souvent considérablement la commande de machines ou d'appareils. Dans de nombreux cas, la technologie radio est également la solution la plus économique lorsque le nombre d'appareils intégrés est très élevé, car il n'y a pas d'effort de câblage. Grâce à la technologie radio, les appareils peuvent être intégrés beaucoup plus facilement et rapidement dans un réseau sans fil existant et, en théorie, ce réseau est illimité.

Alors pourquoi les solutions sans fil ne sont-elles pas plus souvent mises en œuvre ?

Trouver la solution idéale pour un certain champ d'application est beaucoup plus complexe pour la technologie radio que pour les systèmes basés sur des câbles. De nombreux facteurs doivent être pris en compte dans le secteur de la radio, tels que les autres systèmes sans fil qui fonctionnent dans la même gamme de fréquences ou l'environnement dans lequel le système doit être mis en œuvre. Même des facteurs externes, comme les conditions météorologiques, peuvent influer sur le signal radio.

En outre, la technologie radio n'offre pas que des avantages. L'un de ses principaux inconvénients est le caractère ouvert du système et sa vulnérabilité aux pannes. En règle générale, toute personne se trouvant dans la zone de transmission d'un système sans fil peut recevoir et lire ses signaux. Il faut donc s'efforcer de sécuriser le signal, par exemple en cryptant les données. Dans le cas de données très sensibles, il faut parfois installer des émetteurs d'interférence pour que les données ne puissent même pas être reçues d'une autre source. Les données cryptées peuvent être décryptées avec un effort correspondant.

Existe-t-il des moyens techniques pour réduire les influences négatives ?

La transmission des données peut être influencée négativement par un environnement défavorable tel que des murs en béton ou des émetteurs parasites d'autres systèmes sans fil. Alors qu'en cas d'objets absorbants, le signal peut être amélioré par des répéteurs, le niveau de perturbation est plus élevé en cas de signaux d'interférence d'autres systèmes sans fil. Par exemple, certains systèmes utilisent le saut de fréquence pour passer à une bande de fréquence moins chargée ou vérifient au préalable si le canal est libre et envoient les données par la suite.

L'essentiel est là : Les systèmes sans fil sont constamment améliorés et deviennent plus fiables et plus sûrs. Le nouveau réseau 5G, qui devrait même permettre la conduite autonome, en est un bon exemple. Dans le secteur industriel également, les statistiques montrent une augmentation constante des systèmes sans fil mis en œuvre au cours des dernières années et prévoient une acceptation encore plus grande dans les années à venir, de sorte que l'on peut supposer que la technologie radio s'établira encore davantage dans ce secteur.

Existe-t-il des restrictions techniques ou des exigences minimales pour l'utilisation de solutions sans fil ?

Il n'existe pas d'exigences minimales précises, si ce n'est que le système sans fil doit transférer les données de manière sûre et fiable, conformément aux exigences et à l'environnement du système. Toutefois, deux points importants doivent être pris en considération : La fréquence utilisée pour la transmission et les directives légales.

Il n'est pas permis d'émettre sur n'importe quelle fréquence. De nombreuses fréquences requièrent une licence, et chaque pays a ses propres réglementations sur les fréquences qui peuvent être utilisées. En outre, ceux qui souhaitent fournir des systèmes sans fil doivent connaître le règlement 2014/53/UE (directive relative aux équipements hertziens, abrégée RED) afin de pouvoir expliquer la conformité du système.

Que propose SCHLEGEL en matière de solutions sans fil ?

SCHLEGEL propose actuellement deux systèmes avec solution sans fil. Dans le cas des boutons-poussoirs et interrupteurs sans pile de SCHLEGEL, l'énergie nécessaire à la transmission du signal est générée par un générateur électrodynamique lors de l'actionnement du bouton. Le système est ainsi indépendant de toute source d'énergie et utilise le principe dit de la récolte d'énergie. Ce principe est également connu sous le nom d'EnOcean. Il s'agit d'une alliance d'entreprises qui soutiennent et permettent des écosystèmes conformes à la norme sans fil sans entretien (ISO/IEC 14543-3-10/11). Nos boutons-poussoirs et interrupteurs sans fil sont certifiés conformes à la norme EnOcean.

L'émetteur des boutons-poussoirs et interrupteurs sans fil sans pile se trouve à l'intérieur du bloc de contact qui peut être combiné avec différents boutons-poussoirs et interrupteurs. Il peut s'agir d'un bouton-poussoir, mais aussi d'un sélecteur ou d'un interrupteur à clé. En outre, SCHLEGEL propose des récepteurs adaptés qui répondent à différentes exigences telles que la tension, le nombre d'émetteurs ou de sorties relais, ainsi que d'autres modules tels qu'un acteur de bus, un répéteur ou une alimentation de commutation.

L'autre système est notre boîtier proboxx avec la technologie radio S-Wave de steute. Le proboxx peut être équipé de 1 à 4 points de commande, tandis qu'une batterie interne alimente le système en énergie. Alors que les boutons-poussoirs et interrupteurs sans fil sans pile ne peuvent utiliser l'énergie générée qu'une seule fois pour envoyer des données, le proboxx permet de générer davantage de fonctions grâce à la pile. Il s'agit par exemple de surveiller le niveau de charge de la batterie. Lorsque le niveau de charge est trop bas, une LED rouge clignotante indique que la batterie doit être rechargée. Mais la demande en énergie du proboxx sans fil est si faible que la durée de vie de la batterie, à raison d'une opération par minute, est d'environ 6 ans.

Le système est-il sûr ?

Pour éviter la perte de données en cas de collision, nous avons mis en œuvre le système LBT (Listen Before Talk) dans le proboxx sans fil. Le LBT vérifie au préalable si le canal radio est libre afin que le destinataire puisse recevoir les données en toute sécurité. Deux récepteurs différents peuvent être utilisés avec le proboxx sans fil : un récepteur avec 4 canaux et une sortie relais libre de potentiel chacun et un récepteur avec connexion TCP/UDP/IP, interface RJ45 pour 10/100 Base-T-Ethernet et administration par navigateur web. Les deux récepteurs peuvent gérer jusqu'à 40 émetteurs.

Les boutons-poussoirs et interrupteurs sans fil sans pile ainsi que le proboxx sans fil utilisent la fréquence de transmission sans licence de 868 MHz. Cette basse fréquence permet des portées de transmission de 30 à 40 m, traverse plus facilement les objets absorbants, est moins sujette aux pannes et nécessite moins d'énergie.