tec News21 BOLETIM DE TECNOLOGIA DA HARTING Convidado: Prof. Dr.-Eng. Detlef Zühlke SmartFactory No caminho para infraestruturas inteligentes Andreas Huhmann Estruturas Futuras Dr. Michael Groß SMART NETWORK INFRASTRUCTURE Smart Network Infrastructure
HARTING Technology Group Fast Track Switching Pushing Performance Power M12 Connector Han-Modular Han-Eco Data Han-Yellock Energy Ha-VIS RFID Signal People har-flex Ethernet smart Power Networks Ha-VIS mcon SmartFactory Corporate Social Responsibility Device Connectivity Partnership Ha-VIS prelink Installation Technology Smart Network Infrastructure
O que faz uma infraestrutura inteligente? A HARTING tem um foco claro no que é essencial: nós vemos o mundo através dos olhos de nossos clientes. Três linhas vitais, três artérias determinam este mundo: dados, potência e sinais. Nós definimos nossa contribuição para infraestruturas, em particular infraestruturas de redes inteligentes, ligando estas linhas, de forma otimizada, com a conectividade de dispositivos, tecnologia de instalação no campo e ambientes de redes industriais.» Philip Harting, Senior Vice President Connectivity & Networks Uma grande mudança está em curso, partindo de dispositivos individuais para uma visão geral, onde a infraestrutura esta se tornando mais e mais importante: infraestrutura é a visão na qual cada cliente, cada área da empresa e, portanto, todos os funcionários da HARTING vão estar se refletindo. Neste contexto, uma visão radical do conceito de infraestrutura está sendo repensado. Em uma empresa comprometida com um "Novo Pensamento", a infraestrutura precisa de uma estratégia que certamente não será capaz de aceitar uma coisa: bloqueios mentais. Repensar infraestruturas significa encontrar soluções ideais para problemas de compatibilidade. Novas soluções sempre precisam de estratégias que os mercados vão aceitar. Para este efeito, muitas vezes é necessário superar obstáculos tecnológicos, que tem um peso tão grande quanto à nova solução de infraestrutura em si. "Nós vemos o mundo através dos olhos de nossos clientes." Existem vários exemplos para tais situações: a telefonia via cabeamento estruturado só se tornou possível depois da introdução do PoE (Power over Ethernet). Foi somente após o surgimento do PoE que foi possível conectar telefones de maneira tão fácil quanto no mundo analógico. A HARTING estabeleceu padrões nesses casos. Tome, por exemplo, o Ha-VIS prelink, que permite conexões universais na área de redes. Graças ao prelink os novos conectores de oito polos M12, são adequados para aplicações de 10 Gbit e também podem ser conectados a cabos convencionais industriais para Fast Ethernet. Assim, as tecnologias necessárias para a transição de novas infraestruturas estão se tornando as tecnologias decisivas, não apenas nos dias de hoje, mas também para o futuro. A HARTING entendeu isso, já que é exatamente essa ponte entre as tecnologias que torna uma infraestrutura inteligente criando assim uma Infraestrutura de Redes Inteligentes. 3
tec.news 21: Conteúdo Conteúdo Estratégia Editorial / pg. 03 A HARTING sabe o que faz uma infraestrutura ser inteligente. SmartFactory No caminho para infraestruturas inteligentes / pg. 06 Convidado Prof. Dr.-Eng. Detlef Zühlke Estruturas futuras / pg. 11 A definição de infraestrutura está sendo constantemente ampliada. No futuro, infraestrutura vai se referir a estrutura de baixo dos processos formando assim sua plataforma. Colocando em campo novas tecnologias, a HARTING está preparando uma fundação sólida para as infraestruturas do futuro. Smart Network Infrastructure / pg. 16 A pressão para otimizar processos e melhorar a eficiencia está aumentando a demanda por redes inteligentes. Heróis das placas de Circuitos / pg. 26 A HARTING apresenta o novo membro da família har-flex. Confiança gera conexões / pg. 40 People Power Partnership: HARTING é a primeira companhia Alemã que passou na auditoria obedecendo os requisitos da ISO 26000. Aplicações Pushing Performance! / pg. 20 Switches Ha-VIS Fast Track em fabricantes de máquinas de embalagem. Bom em tudo / pg. 25 Tecnologias de redes de dados estão conquistando novas áreas de aplicação. Fácil / pg. 30 Han-Eco Soluções inteligentes e leves para o setor de transporte. 4
tec.news 21: Conteúdo Quente e Frio / pg. 32 Han-Yellock trabalhando em injetoras. Aplicações em nossas subsidiárias / pg. 36 Aplicações pelo mundo dos produtos da HARTING Soluções Acessando novos mundos / pg. 19 Novos padrões e novas soluções de blindagem estão abrindo o mundo Gigabit para o conector M12. Smart Power / pg. 22 Com o Smart Power Networks a HARTING desenvolveu o conceito que permite as companhias implementarem redes inteligentes para seu gerenciamento de energia. Simples e bem sucedido / pg. 29 O design amigável dos conectores PushPull da HARTING provou ser extremamente bem sucedido e está ganhando cada vez mais novas aplicações. Carregador de informações Robusto / pg. 34 A família de transponders Ha-VIS definindo novos padrões de qualidade e performance. A inteligencia está nas redes / pg. 38 A Ethernet se estabeleceu como o padrão de comunicação mundial. Brevemente Notícias curtas / pg. 42 Calendário de feiras / pg. 43 Detalhes da Publicação / pg. 43 5
tec.news 21: Estratégia SmartFactory No caminho para infraestruturas inteligentes Nos dias de hoje as conquistas e benefícios das tecnologias modernas de comunicação e informação estão cada vez mais presentes em nossas vidas. Usamos smartphones que não só funcionam como telefones, mas também servem como câmeras de fotografia e vídeo, agendas e sistemas de navegação, entre diversas outras funções, e tudo isso acontece simultaneamente em um único aparelho. Todos esses dispositivos estão conectados a rede, fazendo com que a informação adquirida esteja sempre disponível aos usuários. Mesmo que as infraestruturas industriais possam estar muito distantes dessa realidade, a tendência é que estas acabem mudando inexoravelmente para a mesma direção. Nosso convidado:» Prof. Dr.-Ing. Detlef Zühlke, Scientific Director, German Research Center for Artificial Intelligence DFKI GmbH, Innovative Factory Systems, Kaiserslautern 6
tec.news 21: Estratégia Quando o americano, pioneiro da computação, Mark Weiser descreveu sua visão de "computação onipresente" em 1991 onde a tecnologia da computação iria permear todos os aspectos de nossas vidas seu conceito foi visto revolucionário. Nesse meio tempo, as ideias de Weiser parecem familiares hoje: os computadores estão deixando de ser produtos claramente visíveis posicionados em nossas mesas e migraram para diversos objetos de nossas vidas cotidianas. A visão de Weiser tem sido confirmada, já que hoje vivemos exatamente nesse mundo, onde câmeras, telefones celulares, aparelhos de cozinha e os carros são todos controlados por computadores. Computadores miniaturizados também chamados de sistemas embarcados são o que tornam toda essa magia possível. O verdadeiro progresso, no entanto, só será alcançado quando esses computadores miniaturizados não estejam trabalhando de forma independente uns dos outros e sejam capazes de sempre trocar informações entre si através de uma rede. Isto será possível, graças ao progresso dos últimos 10 anos em tecnologia de redes: impulsionado pelo enorme mercado consumidor, já temos dispositivos 7
tec.news 21: Estratégia de alto desempenho técnico para muitas áreas de aplicação à nossa disposição. Em resposta a esta situação, a tecnologia de automação também está começando a seguir as mesmas ideias. Exemplo de falha da máquina Uma máquina em uma fábrica falha e derruba a linha de produção inteira como resultado. Por meio de uma rede Bluetooth a máquina envia uma mensagem para o smartphone do seu operador. O operador vai até a máquina, realiza alguns testes e identifica que uma das unidades é a causa do problema. Usando o smartphone, o operador emite uma ordem de manutenção e reparo prioritária, que é recebida no centro de manutenção da empresa. Lá, o erro da máquina é checa do inicialmente através de diagnósticos online. Posteriormente via smartphone um técnico de manutenção é recebe a informação e é enviado para a fábrica. O técnico entra em seu caminhão, transfere os dados de localização para o sistema de navegação do veículo e usa o GPS para guiá-lo através da grande área da fábrica até o prédio onde o problema acorreu. Agora, o sistema de posicionamento indoor é acionado e interage com seu smartphone para lhe mostrar o caminho até a máquina com defeito. O técnico liga o seu computador tablet, via wireless, ao sistema de controle da máquina e faz alguns testes. Ele verifica que um dos drives tem que ser substituído e tira uma foto da placa de identificação com o seu smartphone, enviando as informações para o almoxarifado central da manutenção, onde a peça correta de reposição é identificada e imediatamente despachada. O especialista em manutenção pode agora acompanhar o percurso da peça de reposição em seu tablet e buscá-la no hall de entrada, executando finalmente o reparo na máquina. Novamente, ele usa o seu smartphone e verifica o código e versão do material via RFID, a fim de evitar quaisquer problemas na interação de todos os componentes. Em seguida, ele reinicia o sistema através de seu PC tablet e monitora o seu funcionamento. Após o reparo bem sucedido, ele conclui a ordem de manutenção através de seu smartphone e da inicio a compra do componente utilizado junto ao armazém. Das idéias para a realidade Do ponto de vista técnico, esse cenário já seria possível hoje, embora as empresas estejam bem longe de tal realidade. No entanto, a tendência está mudando nessa direção, embora em um rumo diferente do que na área de bens de consumo. As empresas industriais esperam que os dispositivos e equipamentos implantados apresentem graus muito altos de maturidade e níveis extremamente elevados de confiabilidade. Os usuários industriais também querem ter certeza de que um smartphone de reposição esteja disponível daqui a dez anos e que este não seja substituído depois de nove meses por um novo modelo, que defira significativamente de seu antecessor como é de costume hoje em dia. O que é útil na área de bens de consumo é igualmente conveniente na área industrial. Em 2004, um grupo foi formado por representantes da indústria e da comunidade científica para discutir os efeitos e as áreas de aplicação de informações inteligentes e tecnologias de comunicação. Isto deu origem à ideia de uma fábrica inteligente (SmartFactory), que foi implementada em 2005 como um centro de pesquisa e demonstração em Kaiserslautern, Alemanhã. 8
tec.news 21: Estratégia "As empresas industriais esperam que os dispositivos e equipamentos implantados apresentem graus muito altos de maturidade e níveis extremamente elevados de confiabilidade." A iniciativa Smartfactory Uma instalação de ensaio e demonstração é o elemento central da SmartFactory, onde um processo produção para a fabricação de sabão líquido é feito com os componentes industriais típicos. A linha de produção lida com o pré-tratamento do sabão, seguido por sua coloração, embalagem e rotulagem. A linha de produção é operada pela associação "Technology Initiative SmartFactory KL e.v.", que atualmente é composta por 15 membros notáveis área industrial e do mundo da ciência. O principal objetivo da iniciativa é de formar um sistema independente de teste e demonstração, onde os potenciais de novas tecnologias para as operações de fábrica podem ser investigados e desenvolvidos. Neste contexto, o objetivo não é de substituir as pessoas por tecnologia de automação, mas sim de oferecer o melhor suporte possível ao trabalho dessas pessoas através da "computação onipresente". Este processo de produção típico e real da indústria forma uma base sobre a qual várias disciplinas de pesquisa podem conduzir o seu trabalho na direção da "Fábrica do futuro": Memórias digitais de produtos: A fim de controlar o processo de preenchimento, um chip de RFID (Radio Frequency Identification, ou Identificação por Rádio Frequência) é colocado em cada garrafa, contendo todos os parâmetros relevantes da ordem e do processo de produção. Desta forma, cada produto tem sua própria memória. No futuro, "produtos inteligentes" irão influenciar seu ambiente por meio de comunicação M2M (Machine-to-Machine ou Máquina-a-Máquina) permitindo processos de fabricação mais eficientes. Sistemas de comunicação sem fio também melhoram a flexibilidade e agilidade das fábricas. Os custos de instalações e modificações diminuem quando os sistemas 9
tec.news 21: Estratégia baseados em cabos de comunicação convencionais são reduzidos. Em ambientes industriais, no entanto, as exigências feitas em uma rede sem fio são muito mais elevadas do que em outras áreas: confiabilidade e segurança têm total prioridade e, consequentemente, requerem um grande planejamento e controle das bandas de rádio. No caso de conexões com cabos, a localização do dispositivo é implicitamente conhecida. Quando as conexões de muitos cabos são dispensadas, a localização das máquinas assume uma importância maior. Especialmente quando sistemas operacionais móveis são utilizados, o contexto de localização operacional desempenha um papel importante: Algumas funções em fábricas e usinas, só podem ser ativadas quando o operador está nas imediações do sistema. No SmartFactory, três diferentes sistemas de localização e rastreamento indoor em tempo real são instalados e podem ajudar a orientar um técnico de manutenção até o dispositivo com defeito ou até mesmo fornecer ao operador várias informações relevantes para tarefas específicas, dependendo do local indicado na linha de produção ou do sistema. Sistemas de automação autoconfiguráveis são mais um passo a mais na direção das fábricas flexíveis. Mecanismos "Plug and Play" também podem ser utilizados. Novos padrões e modelos abstratos dos componentes utilizados são os pré-requisitos para isso. Tornando-se inteligente Com a ajuda das tecnologias de hoje, muitos dispositivos simples de campo podem se tornar "objetos inteligentes" e oferecer suas funções dentro da rede de automação semelhante à servidores web. Esta consistência tecnicamente viável de informações e funções, do nível de campo até o nível de gerenciamento, irá representar mudanças nas estruturas de TI das empresas: a pirâmide de automação estritamente hierárquica se desenvolverá em uma rede convergente, com o acesso se estendendo a todos os níveis de controle e gerenciamento. Semelhante a "Internet das coisas" (do inglês internet of things), no qual mais e mais objetos físicos são mapeados e acompanhados através de sua representação virtual no mundo de TI, uma imagem cada vez maior e integrada de uma "fábrica de objetos" já está começando a surgir. No futuro, as questões de segurança de TI irão certamente ter um papel maior do que hoje, a fim de garantir a segurança e integridade dos dados de TI e sistemas de produção contra as ameaças externas e internas. Prof. Dr.-Eng. Detlef Zühlke, Diretor Científico do Centro de Pesquisa Alemão de Inteligência Artificial DFKI GmbH, Innovative Factory Systems, Kaiserslautern 10
tec.news 21: Estratégia Estruturas futuras O termo infraestrutura está sendo constantemente ampliado. No futuro, infraestrutura vai se referir a estrutura de baixo dos processos formando, assim, sua plataforma. Colocando em campo novas tecnologias, a HARTING está preparando uma fundação sólida para as infraestruturas do futuro.» Andreas Huhmann, Strategy Consultant Connectivity & Networks, Germany, HARTING Technology Group, Andreas.Huhmann@HARTING.com A atual expansão das infraestruturas através de plataformas de redes colabora no aumento do networking e integração do nosso mundo. As linhas divisórias entre produtores e usuários, remetentes e destinatários estão se dissolvendo em novos conceitos de infraestrutura com grandes implicações. A Infraestrutura está se tornando consistente e permeável durante todo o caminho até os dispositivos finais, conectando uma ampla gama de aplicações diferentes nas empresas, especialmente na indústria de manufatura. Com base na infraestrutura existente, as soluções para essas demandas e extensas exigências seriam muito complexas ou impossíveis. Novas infraestruturas inteligentes são necessárias para fazer com que estes novos desafios sejam mais fáceis de dominar e controlar. 11
tec.news 21: Estratégia A HARTING se concentra em mercados-alvo no campo industrial, na área de transporte, geração e distribuição de energia, bem como na tecnologia de comunicação. Em todos estes mercados as unidades funcionais são conectadas umas aos outras de forma semelhante, a fim de poder trocar dados, sinal e potência as linhas vitais das aplicações. A HARTING contribui para essas infraestruturas conectando essas linhas vitais, fornecendo conectores no lado do dispositivo, levando ao campo a construção de sistemas inteligentes para redes. O futuro das infraestruturas Aplicações estão sendo integradas na criação cada vez mais complexa de processos. Enquanto cada um dos mercados anteriormente definia suas próprias linhas vitais de uma forma de proprietária, a mudança no sentido de alcançar soluções transferíveis e consistentes é evidente hoje. Na área de dados, a Ethernet está mediando as aplicações, já que esta tem a capacidade de integrar aplicações dentro de um sistema global. O Grupo de Tecnologia HARTING tem desempenhado um papel central no desenvolvimento de plataformas uniformes de infra estrutura e vai continuar a desempenhar esse papel no futuro. Hoje, a Ethernet é utilizada para TI convencional, bem como para aplicações de automação e isto é algo que está se estabelecendo como um padrão universal. A transição do barramento de campo para redes Ethernet abertas apresenta obstáculos, já que a filosofia de instalação e do planejamento das infra- "A fim de assegurar que a compatibilidade não obstrua as inovações. Tecnologias de transição estão se tornando as verdadeiras chaves para as soluções de novas infraestruturas." 12
tec.news 21: Estratégia estruturas de automação são significativamente diferentes das infraestruturas de aplicações de TI. Mudança e preservação como formula de sucesso para infraestruturas Infraestruturas devem garantir uma longa vida útil, garantir compatibilidade, oferecendo ao mesmo tempo perspectivas, graças à sua flexibilidade inerente e expansibilidade. Consequentemente, as infraestruturas têm uma natureza contraditória: por um lado, elas são estruturalmente conservadoras no sentido positivo já que uma longa vida útil e garantia de compatibilidade sustenta o valor de investimentos. Por outro lado, infraestruturas devem oferecer flexibilidade a fim de dominar os enormes desafios do futuro, como na automação ou setor de energia, por exemplo. Portanto, a tarefa em mãos é combinar as infraestruturas alteradas com conceitos que permitem aos usuários a integração de tecnologias existentes. Na maioria dos casos, as infraestruturas inteligentes são necessárias para atingir essas capacidades de adaptação. Em uma rede de comunicação com diferentes aplicações isso significa uma gestão ativa com componentes de rede inteligentes. A fim de assegurar que a compatibilidade não obstruirá as inovações, tecnologias de transição estão se tornando as verdadeiras chaves para as soluções de novas infraestruturas. Em muitos casos, essas tecnologias apresentam maiores 13
tec.news 21: Estratégia "Infraestruturas devem garantir uma longa vida útil, garantir compatibilidade, oferecendo ao mesmo tempo perspectivas, graças à sua flexibilidade inerente e expansibilidade." demandas tecnológicas do que a solução da nova infraestrutura em si. Existem muitos exemplos positivos disso. Um exemplo de destaque é a telefonia via Internet ou VOIP. O Fast Track Switching (FTS) também é uma tecnologia de transição para a TI da automação. A antiga infraestrutura fieldbus garantia tempo real e determinismo baseado na rede. O objetivo era fazer com que este desempenho, que é essencial em ambientes industriais, disponíveis em uma rede Ethernet convergente, de uma forma simples e conveniente. Os switches FTS da HARTING conseguiram exatamente isso. Em um nível completamente diferente e muito mais simples, a HARTING forneceu uma solução de transição para o adaptador de conectores: na transição de cabeamentos de dois pares para quatro pares, o conector M12 da HARTING Ha-VIS prelink fornece o elemento de ligação e a base para o novo conector M12 tipo X para PROFINET. No âmbito industrial, a demanda por uma alta eficiência na utilização de energia é um fator central, já que hoje os padrões de consumo de energia não são transparentes e a descentralização futura do fornecimento de energia vai apresentar novas exigências sobre a distribuição e estruturas de armazenamento. Nas soluções convencionais de distribuição de energia, o consumo de energia é difícil de ser atribuído e controlado via cabeamento. A distribuição é concebida como uma topologia em estrela o que representa um desperdício enorme de recursos devido ao uso redundante de cabos de cobre e suas perdas envolvidas. Substituir a distribuição de energia passiva por redes inteligentes é a chave para uma maior eficiência energética. A HARTING criou o conceito de smart Power Networks (Redes de Energia Inteligentes) para alcançar essas metas e objetivos. Infraestruturas Inteligentes implicam na utilização eficiente e económica dos recursos em relação à segurança operacional e confiabilidade. Isto representa um tremendo salto adiante. Com as Infraestruturas Inteligentes de Redes, a HARTING está construindo uma base sólida para o futuro. 14
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tec.news 21: Estratégia Smart Network Infrastructure Altos níveis de redução de custos e aumento da eficiência só podem ser alcançados através de redes inteligentes. Ambos objetivos podem ser alcançados através da gestão inteligente de dados, sinais e potência em setores de tráfego de logística, produção, comidas e de energia: menores custos e maior eficiência. O Grupo de Tecnologia HARTING desenvolveu um conceito poderoso em forma de uma Infraestrutura de Redes Inteligentes.» Dr. Michael Groß, Managing Director ICPN / RFID, Germany, HARTING Technology Group, Michael.Gross@HARTING.com O conceito de redes avançadas necessita um número considerável de soluções de tecnologia: sensores de alta velocidade, RFID, switches inteligentes para controle do tráfego de dados, análises inteligen tes, softwares de visualização e componentes de rede poderosos são as principais tecnologias com ligação inteligente. Os ganhos de eficiência obtidos com estes novos conceitos melhoram o balanço de energia, faz um uso mais econômico dos recursos naturais e ajuda a reduzir as emissões de gases de efeito estufa. Arquitetura da rede de dados Vivemos na era da informação: as máquinas agora são inteligentes, os processos são globalizados e os recursos de comunicação nos cercam por todas as partes. A tecnologia da informação tem gerado um volume imensurável de dados e informações através de inúmeras aplicações e estruturas, tornando-se mais acessível. Mas o que realmente mudou? Estamos realmente mais inteligentes? Tomamos as melhores decisões? Será que aplicamos as informações certas em nossa tomada de decisões? Infelizmente, muitas vezes as decisões são baseadas em nossa intuição e experiência, mesmo que a informação certa para as nossas decisões está disponível em algum lugar nas profundezas das redes. As decisões são apenas feitas de maneira mais rápida do que antes, mas a qualidade dessas decisões pouco mudou. O que precisamos agora é da transparência e da disponibilidade universal dos dados apropriados. Faltam conceitos e estruturas para fazer os dados corretos e informações totalmente disponíveis nos momentos necessários. Libertando as Redes Até agora, as Infraestrutura de Redes tem sido vistas apenas como uma simples conexão entre dispositivos inteligentes. Arquiteturas de rede tradicionalmente fechadas têm sido cada vez mais abertas por meio de interfaces e gateways. Esses conceitos não mais atendem às expectativas para os dados onipresentes e acesso à informação. Agora isso está mudando através conceitos modernos como "cloud computing" (computação nas nuvens), The Internet of Things (A Internet das coisas) e computação onipresente, o papel da Infraestrutura de Rede está evoluindo cada vez mais no sentido de ser um elemento ativo independente, apoiando e promovendo processos de ativamente. Gabinetes de sistemas estão desaparecendo e a demanda por um acesso ilimitado aos recursos do sistema e dos dados faz a separação habitual entre os domínios de redes diferentes, parecer um anacronismo: a globalização está promovendo novos conceitos de sistemas. Agora já é claro que o acesso conveniente a todas as informações adequadas proporciona uma grande vantagem sobre os concorrentes e as empresas que são capazes de usar as informações da maneira correta, operam mais eficientemente e tomam maior número de decisões corretas. O conceito de Infraestrutura de Redes Inteligente, desenvolvido pelo Grupo de Tecnologia HARTING, libera os dados e redes de sinais através de uma configuração pura, combinando componentes passivos em um elemento central de "Altos níveis de redução de custos e aumento da eficiência só podem ser alcançados através de redes inteligentes." função crítica nas cadeias de processos modernos. Infraestruturas locais e regionais estão se tornando um componente essencial do nosso ambiente, cada vez mais independente de seus usuários. Isso faz com que a utilização em paralelo da mesma infraestrutura por uma gama de diferentes aplicações, com diferentes requisitos de qualidade de serviço, se torne uma possibilidade. 16
te c. N e w s 2 1: E s t r at ég i a Mundo Industrial Infraestrutura Inteligente Aplicações Processo corporativo A infraestrutura de redes inteligentes conecta o mundo real com o virtual (HARTING Electric GmbH & Co KG, 2011). Sincronização de processos virtuais e reais Exemplos: sensores sem fio ou com fio para as tecnologias de identificação automática, tais como RFID e sites de gravação de imagem, podem identificar os dados e sinais de muitos objetos e processá-los em tempo real veículos, pessoas, linhas de abastecimento, etc. são alguns exemplos. As informações de status são acessadas de forma independente de como elas são, posteriormente, utilizadas e disponibilizadas na infraestrutura de redes em um formato padronizado. Como os dados são disponibilizados de forma independente de qualquer propósito real e como um serviço para as entidades de processamento potencial, novos procedimentos de preparação, de filtragem e transmissão dentro da Infraestrutura de rede precisam ser estabelecidos. Tal Middleware (software que conecta outros softwares uns aos outros), que já foi usado em tecnologias RFID, adquire agora uma importância central para os níveis de desempenho das redes de infraestrutura. Soluções de softwares, que são continuamente atualizados dentro da Infraestrutura de rede, avaliam o sempre crescente fluxo de dados quase que simultaneamente e disponibiliza os resultados na forma de serviços aos usuários, seja inalterado (dados do evento) ou pré-processados (dados de eventos complexos). Plata17
tec.news 21: Estratégia formas de monitoramento e gerenciamento geram e transmitem dados de funções específicas na qualidade apropriada, compilando-os como eventos empresariais e os entregando em forma analisável para funções de controle devidamente ordenadas. Aplicações que dependem de processamento de eventos em tempo real, processamento de eventos complexos (CEP), reconhecimento de padrões e funções baseadas em regras de controle dinâmico, estão agora se tornando parte integrante desta Infraestrutura de Redes Inteligentes. Acesso à Infraestrutura de Rede Onipresente Devido à demanda de acesso, as informações onipresentes através de dispositivos móveis, tais como smart phones, PCs tablets e notebooks, está se tornando menos claro onde, quando, como e quais dados serão necessários. Tais acessos a dados onipresentes fazem parte do nosso mundo e já não são atribuíveis a "O Grupo de Tecnologia HARTING desenvolveu um conceito poderoso em forma de uma Infraestrutura de Redes Inteligentes." aplicações específicas ou processos definidos, como acontecia com as redes de dados proprietários. Isto significa que a Infraestrutura de Redes Inteligentes agora assume novas características, tornando-se diferente das arquiteturas de transmissão de sinais e dados anteriores: A demanda por uma Ethernet em tempo real (transmissão de dados determinísticos) não pode mais ser restrita a células individuais e unidades de controle das ilhas de dados proprietários, mas devem ser atendidas por soluções onipresentes de aplicações específicas. Analogia com o mundo real Uma analogia com mundo real pode ajudar a explicar este conceito: a rede rodoviária é executada em uma ampla gama de larguras de banda, estágios de extensão e gestão de recursos (luzes e sinais de tráfego, por exemplo). Ela é usada por muitas pessoas diferentes em velocidades e tempos diferentes, o que pode ser medido por estatísticas, mas não previsto em detalhes. A Infraestrutura de Redes Inteligentes é semelhante ao trânsito de rua, onde as luzes mudam entre verde e vermelho, autorizando o movimento dos carros. Os custos de infraestrutura são aplicados e os períodos de pico de utilização alternam com períodos de menor uso. Pacotes priorizados de dados, como os de sensores de vigilância, tem que ser capazes de trabalhar em BENEFÍCIOS Dispositivos inteligentes: componentes ativos dentro da Infraestrutura de Rede, que são capazes de regular e controlar a geração e transporte de dados, sinais e energia através de um processo interno baseado na lógica autônoma. Exemplos disto são: switches gerenciáveis, pontos de acesso WLAN gerenciáveis, leitores RFID e smartphones. Objetos Inteligentes: componentes passivos, que têm sua própria identidade através de um tag único e memória mutável sendo capaz de se comunicar com os componentes ativos. Exemplos disto são: recipientes dotados de transponders e transponders R/W passivos. Aplicações Inteligentes: softwares que podem reconhecer os fluxos de dados, Sinal e Potência, comunicando-se com os componentes de infraestrutura e seguindo regras, a fim de desempenhar as funções apropriadas. tempo real para captura de dados lentos em massa a partir de um download. Além disso, eles têm que atender aos requisitos para diferentes níveis de desempenho e arquiteturas wireless, linha de alimentação, cabos de cobre e de fibra óptica. O congestionamento da largura de banda também tem que ser contornado através de roteamento dinâmico e por último, mas não menos importante, deve ser possível gerar e rastrear faturamentos específicos de cada usuário. Dados e sinais de transporte baseados em regras dinâmicas dentro de uma Infraestrutura de Redes Inteligentes agora se destaca como uma tecnologia fundamental para comunicações modernas. Quando seguido de maneira consistente, este modelo pode ser usado para as três linhas vitais de processos: Dados, Sinal e Potência. Com os novos conceitos de energia, a potência é agora vista como um recurso gerenciado e não mais como um recurso básico infinitamente disponível que não é atribuído a nenhum processo específico. Ela agora também precisa ser incorporada na gestão processo. Tecnologias como RFID, Fast Track Switching (FTS) e Switched Ethernet over Power (SEoP) estão ajudando a criar essas infraestruturas integradas de redes inteligentes do futuro. A harmonização e a sincronização da visão do processo virtual com a do mundo real está, portanto, se movendo cada vez mais a passos largos. 18
tec.news 21: Soluções Acessando novos mundos Novos padrões e novas soluções de blindagem estão abrindo o mundo Gigabit para o conector M12.» Dirk Peter Post, Product Manager, Germany, HARTING Technology Group, Dirk-Peter.Post@HARTING.com No contexto industrial da tecnologia Fast Ethernet, o conector M12 tem cimentado a sua importância indiscutível e com razão. Sua robustez e utilidade versátil caracterizam o M12, que é, afinal de contas, utilizado para transmitir sinais, dados e potência. ADAPTAÇÃO AO ALCANCE GIGABIT Agora fala-se em adaptar o M12 às exigências na área de 1 a 10 gigabits usando 8 fios de cabos (8 fios Ethernet) com uma construção de cabo diferente. A construção que requer pares blindados e uma blindagem geral é chamada de "design PIMF" (Pairs in Metal Foil ou pares em folhas de metal). NOVO PADRÃO A fim de satisfazer os requisitos mais rigorosos em relação à NEXT, FEXT, perda de inserção e perda de retorno e, consequentemente, estar de acordo com a Categoria 6 A, a HARTING está definindo um novo padrão em conjunto com alguns concorrentes. Este último foi publicado internacionalmente como PAS 61076-2-109. CODIFICAÇÃO-X Este é um rosto novo de conexão, com a chamada codificação-x. O novo design blinda os pares individuais entre si por meio de uma blindagem trançada, enquanto a blindagem par-a-par é mantida. A codificação-x assegura a transição para Gigabit Ethernet, principalmente para aplicações nas quais grandes quantidades de dados são transmitidos ou avaliados. O design é especialmente significativo para a concepção de sistemas de visão e monitoramento. O PROFINET, um dos perfis de líderes em automação Ethernet, também já optou pelo tipo X. 19
tec.news 21: Aplicações Pushing Performance! A indústria de máquinas de embalagem é extremamente exigente com relação a redes industriais. O mais alto desempenho e disponibilidade devem ser assegurados nos níveis mais elevados possíveis. O Switch Ha-VIS Fast Track da HARTING permite tudo isso mesmo em cenários de comunicação abertas Ethernet.» Anja Dienelt, Product Manager ICPN, Germany, HARTING Technology Group, Anja.Dienelt@HARTING.com Os fabricantes internacionais de máquinas estão cada vez mais utilizando a Ethernet como uma plataforma de comunicação integrada e consistente, para suas máquinas e soluções em automação. Para implantar com êxito a Ethernet em automação, devem ser atendidas as mais rigorosas exigências em termos de desempenho, flexibilidade, disponibilidade e determinismo. Especialmente em mercados onde um alto tempo ciclo tem um papel fundamental na determinação da qualidade da aplicação, o desempenho da rede é crucial. Um exemplo da indústria demonstra bem essas questões: em uma aplicação no mercado de máquinas de embalagem, switches convencionais para Ethernet foram inicialmente utilizados para colocar máquinas modulares na rede, já que aparentemente a velocidade da rede neste segmento era suficiente para controlar e gerenciar adequadamente vários drives, IO's e HMI's. A fim de alcançar uma integração vertical e horizontal, os módulos das máquinas foram conectados a dispositivos de outros módulos através de switches externos e com a rede corporativa. DA TEORIA À PRÁTCIA Na prática, entretanto, foram encontrados problemas, apesar de um "O Fast Track garante os tempos de transmissão de dados exigidos em automação assegurando assim a disponibilidade." planejamento cuidadoso. O controlador repetidamente relatava erros na rede em intervalos irregulares, de modo que as máquinas tinham de ser paradas e reiniciadas. Tais erros são especialmente fatais, quando nenhuma causa óbvia pode ser encontrada e enquanto uma alta disponibilidade for absolutamente essencial. Os operadores de sistemas de automação são, por natureza, muito apreensivos com a eliminação de tais erros. A SOLUÇÃO DA HARTING Após esforços consideráveis, a resposta foi encontrada na implementação do switch Fast Track (FTS) da HARTING. O FTS registra os dados de automação e encaminha os dados críticos com uma alta prioridade e de modo acelerado independente do outro tráfego de rede, garantindo assim, que os sinais de controle sejam sempre recebidos em tempo. Por meio de campos definidos no cabeçalho, o switch Fast Track identifica um quadro Ethernet/IP ou PROFINET, por exemplo. Em vez de lidar com estes dados com o modo normal "store and forward", o switch passa para o modo 20