2.11.1. Проблемы беспроводных сетей и пути их решения

С точки зрения требований к промышленным сетям беспроводные сети уступают проводным по следующим характеристикам:

• время доставки сообщений: используемый механизм случайного доступа к каналу CSMA/CA не гарантирует доставку в заранее известное время [Willig] и эту проблему нельзя решить с помощью коммутаторов, как в проводных сетях;

• помехозащищенность: беспроводные сети подвержены влиянию электромагнитных помех значительно сильнее, чем проводные;

• надежность связи: связь может исчезнуть при несвоевременной смене батарей питания, изменении расположения узлов сети или появлении объектов, которые вызывают затухание, отражение, преломление или рассеяние радиоволн;

• ограниченная дальность связи без использования ретрансляторов (обычно не более 100 м внутри помещений);

• резкое падение пропускной способности сети при увеличении количества одновременно работающих станций и коэффициент использования канала;

• безопасность: возможность утечки информации, незащищенность от искусственно созданных помех, возможность незаметного управления технологическим процессом враждебными лицами.

Уникальным достоинством беспроводных сетей является отсутствие кабелей, что и определяет выбор областей их применения в системах промышленной автоматизации.

Рассмотрим физические причины возникновения перечисленных проблем и методы борьбы с ними. Основными причинами являютсяинтерференция, дифракция, преломление, отражение, рассеяние (переизлучение) и снижение плотности мощности излучения при увеличении расстояния от источника, а также невозможность локализации радиоволн в ограниченном пространстве.