Технология самоорганизующихся и самовосстанавливающихся беспроводных сетей

С развитием технологий и ростом количества подключаемых устройств возросла потребность в высокоскоростной и стабильной передаче данных. В качестве альтернативы традиционному Ethernet-кабелю всё чаще применяются беспроводные технологии в таких областях, как автоматизация производства, мониторинг производственных процессов, автоматизация логистики и горнодобывающая промышленность. При работе в данных условиях может возникнуть потребность в увеличении зоны покрытия Wi-Fi и стабильном бесшовном переключении.

В связи с данным влиянием в промышленном сегменте компания Moxa разработала и реализовала на своих устройствах технологию AeroMesh, которая позволяет организовывать самовосстанавливающуюся адаптивную сеть. Технология AeroMesh использует интеллектуальный алгоритм, который может определять вышедший из строя сегмент сети и перестраивать существующую топологию без необходимости настройки со стороны пользователя.

На схеме, представленной ниже, рассмотрим, как на практике выглядит построение сети с необходимостью прокладки Ethernet-кабеля.

«Узел-1» будет ретранслировать сигнал, идущий от проводного Ethernet, на последующие узлы. К примеру, при отказе точки доступа
 «Узел-2» устройства, находящиеся за ним, также перестанут функционировать, а клиентское устройство, подключённое к «Узел-5», потеряет связь. Исправная точка доступа «Узел-3» не имеет возможности перенастроить маршрут к «Узел-4».

Далее рассмотрим принцип организации беспроводной сети при использовании технологии AeroMesh:

  • MPR (Mesh Point Router) – устройство-контроллер, которое осуществляет управление сетью.
  • MAP (Mesh Access Point) – устройства-агенты, формирующие сеть на основе беспроводного соединения с MPR.
  • STA (Station) – оконечное устройство.

При условии применения технологии AeroMesh MAP-2 автоматически выявляет и устраняет проблемы с подключением, восстанавливая связь между устройством MAP-3, таким образом восстанавливается подключение к беспроводной сети оконечного устройства STA-3 с минимальными задержками. Технология AeroMesh позволяет подключать до пяти устройств (MAP) на одно устройство (MPR). Пропускная способность будет снижаться примерно вдвое после каждого перехода, так как все узлы сети используют один и тот же радиоинтерфейс для команд управления и передачи данных. Moxa не предъявляет ограничений к количеству подключаемых STA -устройств при построении сети с использованием технологии AeroMesh.

Особенность

AeroMesh

Магистральная связь

(MPR<->MAP)

Только беспроводная в диапазоне

5 Ггц

 

Беспроводная связь
 (MAP<->STA)

  Рекомендуется использовать частоту 2.4 ГГц

Поддерживаемые топологии​

Последовательная, звезда, иерархическая структура

Поддерживаемые методы шифрования

WPA3/ WPA2, WPA3 Mixed/WPA2

 

Количество MAP устройств

до 5 устройств

Емкость сети

до 10 узлов

Восстановление

2,5 с (в среднем, в зависимости от особенностей топологии)

Практическое применение AeroMesh

В горнодобывающей промышленности нужно обеспечить связь между центром управления и удалённой техникой. Прокладка кабелей в тоннелях затруднена, и, учитывая специфику работы, существует риск их повреждения или обрыва. В этом случае наиболее практичным будет использовать технологию AeroMesh. Используя интеллектуальный алгоритм, AeroMesh формирует наилучший маршрут для беспроводной сети, обеспечивая быстрое восстановление повреждённых соединений и позволяет легко расширить зону действия беспроводной сети, минуя ограничения, связанные с прокладкой кабелей.

Ниже представлены устройства, поддерживающие технологию AeroMesh, с краткой характеристикой.

 

Название модели

Стандарт
WI-Fi

Надежный диапазон
скорости
Диапазон частоты Поддерживаемые методы
шифрования

AWK‑3252A‑UN
 (-25...+60С)

Wi-Fi 5

От 400 Мбит/с – до 1267 Мбит/с

2.4 ГГц +
 5 ГГц

WPA3/ WPA2, WPA3 Mixed/WPA2

 

AWK‑3252A‑UN‑T
 (-40...+75С)

AWK‑4252A‑UN‑T
 (-40...+75С)

AWK‑3262A‑UN
 (-25...+60С)

Wi-Fi 6

От 574 Мбит/с – до 1774 Мбит/с

AWK‑3262A‑UN‑T
(-40...+75С)

AWK‑4262A‑UN‑T
 (-40...+75С)

Рекомендованные продукты

AWK-3252A-UN AWK-3252A-UN
AWK-3252A-UN
Беспроводная точка доступа 802.11ac 2.4GHz/5GHz Dual Radio, 29.5 dBm (630 мВт), 2x2:2SS, Dual GbE, PoE+, IP30, универсальная модель, -25...+60С
1145.0 $ 90 270.66 ₽
AWK-3252A-UN-T AWK-3252A-UN-T
AWK-3252A-UN-T
Беспроводная точка доступа 802.11ac 2.4GHz/5GHz Dual Radio, 29.5 dBm (630 мВт), 2x2:2SS, Dual GbE, PoE+, IP30, универсальная модель, -40...+75С
1525.08 $ 120 235.78 ₽
AWK-4252A-UN-T AWK-4252A-UN-T
AWK-4252A-UN-T
Промышленная защищенная Wi-Fi точка доступа/клиент, IP68, 802.11ac, -40...+75С
2410.18 $ 190 016.18 ₽
AWK-3262A-UN AWK-3262A-UN
AWK-3262A-UN
Беспроводная точка доступа/клиент Wi-Fi6 802.11ax, 30.5 dBm (1125 мВт), 1x10/100/1000/2500BaseT(X) и 1x10/100/1000BaseT(X) порт, IP30, универсальная модель, -25...+60С
1349.74 $ 106 412.15 ₽
AWK-3262A-UN-T AWK-3262A-UN-T
AWK-3262A-UN-T
Беспроводная точка доступа/клиент Wi-Fi6 802.11ax, 1x10/100/1000/2500BaseT(X) и 1x10/100/1000BaseT(X) порт, IP30, универсальная модель, -40...+75С
1804.49 $ 142 264.19 ₽
AWK-4262A-UN-T AWK-4262A-UN-T
AWK-4262A-UN-T
Промышленная защищенная Wi-Fi точка доступа/клиент, IP68, 802.11ax, -40...+75С
2831.83 $ 223 258.65 ₽