尽管无线技术取得了重大进步，但制造业仍继续将有线通信形式(例如以太网或光纤)用于最关键的任务。互联网跨学科研究所(IN3)无线网络(WiNe)研究人员克里斯蒂娜·卡诺(Cristina Cano)和教授Xavier Vilajosana的全职研究员进行的一项新研究，开启了使用功率与可靠性可与光纤媲美的无线技术的大门并可以取代电缆连接。这项发表在《 IEEE Transactions on Wireless Communications》上的研究项目创建了毫米波信号传播模型的第一个参数化模型，该毫米波信号传播模型是一种能够在工业环境中每秒传输大量数据的无线技术。
克里斯蒂娜·卡诺(Cristina Cano)表示：“这项研究旨在通过将移动设备整合到制造过程中来降低通讯的成本，并提高其灵活性，这对于向工业4.0迈进非常有用，因为它可以例如连接自由移动的机械臂。在生产过程中或建立数据报告和控制或停止在紧急情况下处理的不同组成部分，但它也可以让工人成为这个进程的一部分进行通信。”
ALBA同步加速器的一项独特研究
在工业环境中部署毫米波段之前，有必要了解毫米波波段如何在如此独特的环境中传播。目前，有几种这种高频信号的传播模型，但是在工业设施中没有。。卡诺说：“模型是对现实的一种表示，使用方程式，我们可以预测每种环境下信号的变化。在办公室和城市环境中，有几种毫米波模型，但在工业领域几乎没有。这些设施在很多方面都可能会影响无线信号的行为，例如天花板的高度，墙壁和地板的材料或所包含的机器类型，因此我们的研究使我们能够首次为工业环境建立参数。”
研究人员能够在位于巴塞罗那的电子加速器ALBA同步加速器上测量此类信号的行为，该电子加速器使来自世界各地的研究人员能够使用同步加速器光进行实验，这是因为其设施具有类似于不同工业用途的特性。大型生产工厂的环境，例如制冷设备，服务器机房或实验大厅。“对于科学界来说，进入制造工厂进行测试非常困难，这就是为什么我们认为这种模型需要花很长时间才能进行参数化。由于有了ALBA同步加速器，我们得以在这项研究中取得了进步，这些使我们能够使用其设施。这些设施与我们在工业环境中可能会发现的设施非常相似，而且，由于我们在加速器环停止时进行了测试，因此我们能够进入内部并在这样的特定环境中对这些频段中的信号进行实验。我们相信这是一个独特的机会。”
通过在这种环境下进行测量，我们已经能够验证工业厂房中的典型表面(例如反射管)对于这种类型的通信非常有好处，因为它们可以使信号沿着各种路径传播，并且接收得到增强，从而可以扩大覆盖范围。“特别是，我们能够建立110米的链路，这是迄今为止使用IEEE 802.11ad标准实现的最大通信链路，”研究人员强调说。
研究社区可访问的模型
该模型是了解这种信号在这种环境下的行为的第一步，但是必须建立协议以保证制造业在其关键过程中进行此类通信所需的可靠性。研究人员说：“该领域的研究可用于替换生产线的监视过程中的电缆，在这些过程中必须做出非常快速而可靠的决定。”
她继续说：“因此，我们必须保证在发送紧急消息以停止生产过程时，它会在规定的时间内到达并且接收高度可靠。否则，如果消息丢失或延迟到达，后果可能是灾难性的。”
为了加快这些协议的起草，整个研究团体都可以使用新模型。作为结论，Cano说：“我们在本文中提供的参数对于预测信号在工业环境中的行为非常有用。例如，可以在模拟器中对其进行配置，以模拟不同的配置并获得结果。通过这种方式，它可以帮助其他研究人员设计保证网络正确运行的协议。”
