74 / 110
Time
כפילות המרחב ויתירות ערוצים המכונה
), כולל
TSCH
(
Slotted
Channel
Hopping
) והתקן העתידי
WirelessHART
(
IEC62591
. תקני רשת אלה, שעושים שימוש
IETF 6TiSCH
הגלובלי
2.4GHZ
בתדרי רדיו בספקטרום
Dear
®
החופשי, התפתחו מהעבודה של קבוצת
, חלוצה
Linear
Technology
של
Networks
בהתקנים מוגבלי
TSCH
בשימוש בפרוטוקולי
משאבים בצריכת חשמל נמוכה, החל משנת
.
SmartMesh
®
עם מוצרי
2002
מהווה אבן יסוד החיונית
TSCH
בעוד ש-
בעייתיות,
RF
לאמינות נתונים בסביבות
היצירה והתחזוקה של הרשת הן המפתח
לפעילות מרובת שנים רציפה ונטולת בעיות.
במהלך מחזור החיים של רשת אלחוטית
שונים
RF
תעשייתית, היא תהיה כפופה לאתגרי
ודרישות העברת נתונים משתנות. לכן, המרכיב
הסופי הנדרש לאמינות דמוית אמינות קווית
הוא תוכנה אינטליגנטית לניהול הרשת, אשר
ממטבת באופן דינמי את טופולוגיית הרשת,
תוך מעקב תמידי אחר איכות הקישורים כדי
למקסם את התפוקה למרות הפרעות או שינויים
.
RF
בסביבת ה-
TSCH
# – רשת
1
חקר מקרה
במפעל לייצור מוליכים למחצה
TSCH
מבוססת
SmartShesh
IP™
טכנולוגיית
, משמשת את מתקן
Linear
Technology
של
) בעמק הסיליקון כדי לפקח
FAB
הייצור שלהם (
על הלחץ של מאות צילינדרי גז מיוחדים שנעשה
בהם שימוש בשלבי החריטה והניקוי השונים
של הייצור. בעבר, כל לחץ צילינדר נבדק באופן
שעות
4 -
ידני שלוש פעמים ביום, והסתכם ב
נפרסה
SmartMesh
IP
עבודה ידנית ליום. רשת
על מנת להפוך את המדידות לאוטומטיות
ולשלוח את הקריאות ישירות לתוכנת מרכז
32
הבקרה של המתקן. בבונקר הגז נפרסו
צמתים אלחוטיים כאשר בכל צומת נמדד לחץ
המיכל וויסות הלחץ של זוג צילינדרים. הרשת
קילו-
3
מייצרת נתוני חיישן בהצטברות של
FAB
במתקן ה-
RF
בתים לשנייה. תנאי ה-
אופייניים לסביבה תעשייתית, הכוללת צמתי
אלחוט מוקפים מתכת, בטון, וצוותי עבודה
וציוד הנעים באזור בכל שעות היממה. הרשת
ימים, שלחה יותר
83 -
פועלת ברציפות יותר מ
7-
של נתונים וסיפקה יותר מ
gigabits
18.8 -
מ
) של אמינות.
<99.99999%(
תשיעיות
TSCH
# – רשת
2
חקר מקרה
Electronica 2016
ב-
RF
מתחמי תערוכות ידועים לשמצה כסביבות
רועשות ולכן הם מהווים אמת מידה מצוינת
,
Electronica 2016
. ביריד
WSN
לבחינת אמינות
יריד התצוגה הגדול ביותר בעולם לרכיבים
מבלגיה הציגו
VersaSense
אלקטרוניים,
את המערכת האלחוטית שלהם המבוססת
הייתה עמוסה
RF
. סביבת ה-
SmartMesh
IP
פעילות, בנוסף לאלפי
Wi
-
Fi
רשתות
52
מאוד עם
שנשאו
Bluetooth
מכשירי הסלולר והתקני
המשתתפים. במהלך התערוכה שארכה שלושה
Mbits
מעל
VersaSense
ימים שלחה מערכת
100%
של נתונים באמינות נתונים של
75.5
רוויה זו.
RF
בסביבת
החשיבותשל אבטחת רשת
אבטחה היא תכונה חשובה נוספת של רשתות
חיישנים אלחוטיות לתעשייה. מטרות האבטחה
הן:
WSN
העיקריות ב-
): רק הנמען המיועד
Confidentiality
סודיות (
יכול לקרוא את הנתונים המועברים ברשת.
): כל הודעה שהתקבלה
Integrity
שלמות (
מאומתת שהיא במדויק ההודעה שנשלחה, ללא
תוספות, מחיקות או שינויים של התוכן.
): הודעה האמורה להיות
Authenticity
אימות (
ממקור נתון היא אכן ממקור זה. אם מדד זמן
משמש כחלק מסכמת האימות, האותנטיות גם
מגינה על היכולת לרשום את ההודעה ולהפעילה
מחדש.
סודיות נדרשת, לא רק עבור יישומים הקשורים
באבטחה, אלא גם עבור יישומים יומיומיים
נפוצים. למשל, מידע חיישנים לגבי רמות הייצור
או מצב הציוד עשוי להיות בעל רגישות תחרותית
מסוימת - למשל, הסוכנות לביטחון לאומי
) אינה מפרסמת את צריכת החשמל של
NSA
(
מרכזי הנתונים שלהם, מכיוון שניתן להשתמש
בנתונים אלה לצורך הערכת משאבי המחשוב.
נתוני החיישן צריכים להיות מוצפנים כך שרק
הנמען המיועד יוכל להשתמש בהם. גם מידע
חישה ופקודות צריך להגיע בשלמותו. אם חיישן
ס"מ" או אם הבקר
72
מוסר "רמת המיכל היא
מעלות,"
90-
מוסר "לשנות את השסתום ל
איבוד אחת הספרות באחד ממספרים אלה יכול
לגרום נזק רב.
ישנה חשיבות מכרעת גם ליכולת לתת אמון
במקור הודעה. לכל אחת משתי ההודעות הנ"ל
יכולות להיות השלכות מזיקות במידה והן
נשלחו על ידי תוקף זדוני. דוגמה קיצונית היא
הודעה כגון "להלן תכנית חדשה שעליך להריץ".
טכנולוגיות האבטחה הקריטיות שיש לשלב
על מנת לתת מענה למטרות אלה כוללות
WSN
ב-
) עם מפתחות
AES128
הצפנה חזקה (למשל,
ומפתח ניהול עמידים, מפיקי מספרים אקראיים
בהצפנה איכותית על מנת להרתיע התקפות
)
MIC
הפעלה חוזרת, בדיקות שלמות הודעה (
) על מנת
ACL
בכל הודעה, ורשימות בקרת גישה (
לאפשר או לדחות באופן מפורש גישה להתקנים
ספציפיים. טכנולוגיות אבטחה אלחוטיות
מסוג זה יכולות להיות משולבות בקלות ברוב
, אך לא
WSNs
ההתקנים המשמשים כיום ב-
משלבים את כל
WSN
כל מוצרי ופרוטוקולי
«
צפיפות מתכת
:1
איור
ובטון – הצמתים
האלחוטיים צריכים לפעול
באמינות גם כשהם
ממוקמים במתחם של
ציוד מתכת וצינורות גז
Linear Technology
במתקן הייצור של
SmartShesh IP
סטטיסטיקת רשת – רשת
:1
טבלה
«
מספר הצמתים האלחוטיים
חיישנים המפיקים נתונים)
4
(בכל צומת
32
עומק רשת
דילוגים מהצומת הרחוק ביותר לשער
4
שיעור ייצור נתונים של הרשת כולה
לשנייה
kbits 3
סך הנתונים שהועברו
ימים
83 -
ביותר מ
gigabits 18.8 -
יותר מ
אמינות נתונים
- שבע
99.999996% -
אמינות נתונים גבוהה מ
תשיעיות של אמינות
New-Tech Magazine l 74