Estratégias para uso de redes industriais sem fio do tipo TSCH em aplicações de mobilidade

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Cruz, Tiago Rodrigo
• Orientador(a): Müller, Ivan
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Redes sem fio; Automação industrial; Redes industriais; Dispositivos móveis
• Palavras-chave em Inglês: Industrial wireless networks; WirelessHART protocol; Handover; Process and factory automation
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/224327

A utilização de redes sem fio para aplicações industriais surge como uma alternativa para os sistemas cabeados por apresentarem características como flexibilidade de ampliação ou atualização de dispositivos na rede e facilidade de instalação e manutenção. Protocolos de comunicação para redes sem fio industriais, como WirelessHART, foram desenvolvidos para atender a requisitos de operação do setor industrial garantindo entrega de mensagens em tempo real, segurança e confiabilidade. O protocolo WirelessHART foi desenvolvido para atender aplicações de automação de processos, onde as variáveis do processo são alteradas de forma lenta. Quando inseridos elementos de alta dinamicidade, como a presença de dispositivos móveis ou intermitentes, como nos processos de automação fabril, há um impacto negativo no desempenho destas redes devido à rápida mudança de topologia que não é prevista neste protocolo, e que resultam na redução da taxa de sucesso de transmissões. Dentro deste contexto, este trabalho apresenta a análise dos requisitos e a implementação de dispositivos móveis ou intermitentes e gerenciadores de rede em conformidade com a técnica TSCH (Time Synchronized Channel Hopping), como a empregada no WirelessHART. São propostas modificações em procedimentos do protocolo utilizado como base, visando fornecer o suporte a dispositivos móveis que incluem técnicas para agilizar o processo de conexão e desconexão e manter a conectividade do dispositivo enquanto ele se movimenta pela área de cobertura da rede. Os resultados revelam a viabilidade das técnicas propostas, porém, em detrimento de algumas características fundamentais, tais como segurança e baixo consumo de energia. Para mitigar os problemas gerados, são apresentadas propostas a serem implementadas em trabalhos futuros.