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A tecnologia Trusted Wireless™ foi especialmente desenvolvida para aplicações industriais pela empresa canadiana Omnex Control Systems. Esta tecnologia, que opera em faixas de frequência sem licença dos 2.4 GHz, oferece um elevado grau de fiabilidade e robustez. Outra caraterística relevante passa pelo seu elevado alcance, boas propriedades na interferência e nas operações em paralelo e ótimas possibilidades de diagnóstico. Este artigo explica como a tecnologia Trusted Wireless™ garante estes recursos e quais as suas diferenças relativamente a outras tecnologias.
ROBUSTO E SEM FALHAS A tecnologia Trusted Wireless™ baseia-se em FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). O método FHSS foi inventado e patenteado em 1942 por Hedy Lamarr e George Antheil. Foi utilizado em aplicações militares, para eliminar interferências no controlo dos torpedos. Também foi utilizado para impedir que outros acedessem às mensagens militares transmitidas por radiofrequência. Neste método, as transmissões sem fios são feitas em vários canais de banda estreita. O transmissor e o recetor alteram frequentemente a frequência central de transmissão. As frequências utilizadas e a ordem nas quais são utilizadas formam o padrão de saltos das frequências. Este padrão é pseudo-aleatório e apenas é conhecido pelo transmissor e recetor, o que garante que a comunicação entre dois dispositivos não possa
ser monitorizada por terceiros e que a mensagem não possa ser captada e interpretada. Além da imunidade, o método também oferece outras vantagens. Devido às constantes mudanças na frequência do rádio, a interferência pode ser tolerada com muita facilidade. A Figura 1 mostra que interferências de banda estreita podem apenas afetar uma frequência ou poucas frequências adjacentes, o que pode impedir a transmissão de um período de comunicação. Mas, no próximo período, outra frequência passa a ser utilizado, evitando o sinal de interferência (como demonstra a Figura 1). Dependendo do produto, isto ocorre em apenas milissegundos. Dependendo da aplicação, a tecnologia Trusted Wireless™ permite utilizar até 830
Nível de sinal
robótica
48
DOSSIER . MECATRÓNICA
Trusted Wireless™, em detalhe Vantagens da tecnologia Trusted Wireless™
Figura 1. Mudanças na frequência segundo a interferência.
frequências individuais, as quais são utilizados de forma aleatória e distribuídas em toda a banda (como na Figura 2). Isto assegura um nível elevado de robustez e uma imunidade a interferências.
INTERFERÊNCIA Todos os sistemas wireless estão sujeitos a interferências, ou seja, os sinais desejados no recetor são misturados com sinais interferentes. O sinal recebido pode ser combinado com um sinal útil, as suas reflexões, e outros sinais de rádio (ver a parte das “Coexistência”). A interferência derivada de reflexões é um fenómeno físico. Para um recetor posicionado num local fixo, o sinal útil é recebido através de uma combinação do caminho direto e um número infinito de reflexões. Desde que os caminhos percorridos pelas reflexões variem em termos de comprimento, as amplitudes no recetor irão variar (mudança de fase). A mistura que daqui resulta pode ser positiva, ou seja, as reflexões ampliam o sinal, mas isso também pode ser negativo, ao atenuar o sinal. Isto pode até mesmo eliminar por completo o sinal wireless, levando a uma ”sombra”. Um sistema wireless, que opera numa frequência fixa, terá sempre este problema. No entanto, ao alterar a frequência