На заводе отключают Wi-Fi? А ведь можно резервировать связь для АСУТП через мм-волновые технологии — АСУ ТП: сообщество инженеров

На заводе отключают Wi-Fi? А ведь можно резервировать связь для АСУТП через мм-волновые технологии

Поводом для статьи стали посты в тг-каналах для производственников — менеджеры ищут замену или просто резервную связь в дополнение к промышленному Wi-Fi в условиях, когда отключают Wi-Fi (по требованиям безопасности). Все уже привыкли к отключению мобильного интернета при тревожных sms-ках от МЧС (привет компонентам АСУТП на GSM-модемах даже в частных сетях Private LTE), но теперь по той же причине на предприятиях отключают и сети Wi-Fi. Соответственно, в таком случае останавливаются все более- менее автоматизированные участки производства.

Table of Contents

Введение

В этой статье сделана попытка взглянуть на проблему шире — не только сказать о российских микроволновых технологиях как резервном канале связи для промышленных установок при отключениях Wi-Fi и GSM-канала, но и оценить их на устойчивость к влиянию таких «естественных» для производственных площадок факторов, как сильные электромагнитные помехи от сварки, электромоторов и другого оборудования.

Сегодня многие промышленные предприятия используют беспроводные сети Wi-Fi в диапазонах 2.4 или чаще 5–6 ГГц, в том числе существуют промышленные решения-шлюзы, которые «эмулируют» шину PROFIBUS по радиоканалу. Это беспроводные мосты (Wireless Bridge), которые переводят сегмент PROFIBUS в Wi-Fi. Siemens, HMS Anybus, Phoenix Contact выпускают решения «PROFIBUS over Wireless».

Другим примером могут служить решения класса Industrial Wireless LAN (WLAN) IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6) от Siemens или аналоги от других, в том числе китайских производителей. Такие системы удобны и доступны по стоимости, они хорошо интегрируются с АСУТП, технологическими установками и оборудованием автоматизации. Однако с точки зрения информационной безопасности у этого подхода есть уязвимости, связанные с физическими свойствами диапазона.

Стоит отметить, что промышленный Wi-Fi в диапазоне 5–6 ГГц имеет несколько преимуществ по сравнению с аналогичным оборудованием в более распространенном диапазоне 2,4 ГГц. Маломощные телекоммуникации, такие как Bluetooth, Zigbee, беспроводные телефоны, RFID и NFC чаще всего используют диапазон Wi-Fi 2.4 ГГц, усугубляя проблему интерференции сигналов.

  • Во-первых, Wi-Fi в диапазоне 5–6 ГГц обеспечивает значительно более высокую пропускную способность и поддерживает современные стандарты (Wi-Fi 5/6/6E), что критично для промышленной передачи данных.
  • Во-вторых, в этом диапазоне доступно больше каналов и они шире, что уменьшает вероятность взаимных помех.
  • В-третьих, в 5–6 ГГц меньше бытовых устройств (Bluetooth, умные гаджеты и т.д.), создающих взаимные помехи, поэтому связь стабильнее.

Тем не менее, как в диапазоне 2.4 ГГц, так и 5-6 ГГц, сигналы Wi-Fi относительно легко проходят сквозь стены, окна и перекрытия, что приводит к их распространению за пределы территории предприятия. А это уже службами безопасности предприятий может рассматриваться как недопустимая угроза. Ведь доступ к беспроводной сети может быть получен не только внутри цеха или склада, но и извне — из соседних помещений или даже с близлежащей парковки.

При этом защита таких систем промышленного Wi-Fi чаще всего полагается на пароли доступа. Если пароль слабый и м.б. подобран с помощью метода перебора (brute force), злоумышленник получает доступ к сети. Это принципиальная точка уязвимости Wi-Fi, и она для таких систем более критична в отличие от современных методов шифрования WPA2-Enterprise (с шифрованием AES-CCMP) для протоколов передачи данных IEEE 802.11n или 802.11ax, где раскрытие данных значительно сложнее, чем подбор пароля.

На этом фоне актуальность приобретают технологии связи в миллиметровом диапазоне (mmWave), которые благодаря своей физике распространения сигналов существенно ограничивают возможность несанкционированного доступа извне пределов предприятия. Также mmWave не используется в спецприменениях ввиду относительно малого радиуса действия (например до 300-400 м у лучших устройств в диапазоне 60 ГГц, а чаще это 100-150м).

Если пройтись по терминам, то технологии связи в миллиметровом диапазоне (mmWave) используют частоты выше 30 ГГц, при этом особый интерес для промышленных и корпоративных систем представляют диапазоны 60 ГГц, 71–86 ГГц, 94 ГГц и выше. В гражданской сфере это высокоскоростные беспроводные каналы для корпоративных кампусов, внутри промышленных предприятий, у интернет-провайдеров и операторов связи.

Диаграмма общего электромагнитного спектра (источник: NASA)

В отличие от Wi-Fi, связь в миллиметровом диапазоне (работает исключительно при условии прямой видимости (LOS) между точками размещения оборудования. Любые препятствия, даже такие как оконные стекла ослабляют сигнал mmWave до близкого к нулю уровня. Эта особенность mmWave коммуникаций является весомым плюсом с точки зрения повышения информационной безопасности (ИБ) и физической защиты периметра предприятия от несанкционированного доступа к данным в беспроводных коммуникациях. Например, если mmWave связь используется внутри здания цеха, то снаружи ее никак не детектировать.

Влияние помех от сварки на производительность промышленных Wi-Fi сетей: результаты исследования NIST

Исследовательская группа NIST (Национальный институт стандартов США) представила данные о влиянии электромагнитных помех от TIG-сварки на работу промышленных Wi-Fi (IEEE 802.11). Работы были опубликованы в докладе «On the Impact of TIG Welding Interference on Industrial Wi-Fi Networks» (ICPS 2024) и в техническом отчете NIST IR 8563 (2025) NISTNIST Публикации.

На фото: Сварочная станция и измерительная антенна 2,4 ГГц в лаборатории NIST

TIG (Tungsten Inert Gas) сварка, известная в РФ как аргоновая сварка — это метод электродуговой сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа (обычно аргона). В отличие от более распространенных технологий (например, сварки черных металлов с плавящимся электродом), TIG обеспечивает более высокое качество и точность шва, возможность сваривать тонкие металлы и цветные сплавы. Однако такой процесс сопровождается генерацией интенсивных электромагнитных импульсов, которые становятся источником широкополосных радиопомех. Именно поэтому TIG-сварка была исследована как пример характерного и наиболее сильного возбудителя электромагнитных помех для промышленного Wi‑Fi.

  • Экспериментальные измерения проводились в лаборатории NIST, где сигнал от TIG-сварочного оборудования записывался в диапазоне ~2,4 ГГц — типичном для IEEE 802.11.
  • Полученные данные были описаны математической моделью — разделенная цепь Маркова, которая адекватно отражает временные характеристики и вероятности переходов сварочного сигнала.
  • Модель взаимодействия сварки с Wi-Fi сетью была синтезирована с помощью модели Bianchi для IEEE 802.11, что позволило аналитически предсказать падение пропускной способности сети под воздействием помех.

Ключевые результаты исследования в NIST:

  • Помеха от аргоновой сварки и характеризуется особенно интенсивными импульсами, которые активно захватывают радиоканал и блокируют передачу Wi-Fi пакетов.
  • В результате возникает значительное повышение задержки, уменьшение пропускной способности соединения и рост вероятности потери пакетов.

Выводы: Установки аргоновой сварки (и, вероятно, любой электродуговой сварки) являются мощным источником широкополосных помех, которые могут значительно ухудшать работу Wi-Fi сетей в промышленных условиях. Особенности протокола 802.11 (CSMA/CA) делают такие сети особенно уязвимыми: клиентские терминалы и базовые станции вынуждены ждать освобождения канала или повторно передавать пакеты, что снижает общую эффективность связи.

Примеры из практики: помеха от сварочной дуги может полностью прерывать связь — пользователи американского форума по темам машиностроения подтверждают: «Это все TIG машина… Wi-Fi просто умирал, когда запускалась дуга».
Источник: Practical Machinist.

Электроприводы, моторы и индукционные нагреватели как источники помех для Wi-Fi в промышленной среде

В условиях промышленного производства электроприводы, мощные моторы и индукционные нагреватели нередко становятся источниками интенсивных электромагнитных помех (EMI). Такие устройства генерируют широкополосные импульсы и устойчивые электромагнитные поля, которые проникают в радиочастотный спектр в широком диапазоне, включая используемый сетями Wi-Fi.

Особая уязвимость проявляется на фоне архитектуры промышленных цехов: металлические поверхности — будь то каркасы станков, балки или трубы — не просто отражают и распространяют эти помехи, но и создают зоны многолучевого распространения. В таких условиях полезный Wi-Fi-сигнал начинает конкурировать с множественными помехами, что часто приводит к ухудшению качества связи, задержкам и ошибкам при передаче данных.

  • Особенности протокола CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), применяемого в стандартах Wi-Fi (IEEE 802.11), усиливают негативное воздействие промышленных помех. В нормальных условиях протокол обеспечивает согласованное разделение эфира: перед передачей устройство «прослушивает» канал и ждет, пока он освободится. Однако в промышленной среде с сильными электромагнитными помехами алгоритм начинает ошибочно интерпретировать помехи как «занятый канал».
    В результате станции либо излишне долго ждут, либо многократно ретранслируют один и тот же пакет, что резко снижает фактическую пропускную способность и увеличивает задержки. Более того, при высокой интенсивности импульсных помех вероятность успешной передачи пакетов падает, и сеть зависает, т.е. может переходить в режим постоянных повторов. Таким образом, сама логика CSMA/CA, защищающая Wi-Fi от коллизий в нормальных условиях, в условиях промышленного EMI превращается в фактор, усиливающий деградацию связи.

Авторитетные исследования EMI подчеркивают проблему:

  1. В статье «The Impact of EMI on Wi-Fi» описаны общие симптомы радиопомех: прерывания соединения, снижение скорости и нестабильность связи, вызванные, в том числе, промышленными источниками EMI (electronicdesign.com).
  2. В базовой статье на Википедии о принципах электромагнитной совместимости (EMC) отмечается, что искрящие и индуктивные нагрузки — такие как моторы, трансформаторы и нагреватели — являются мощными источниками помех, особенно при токе выше 2 А (источник: Википедия).

Учитывая это, следует учитывать, что промышленные помехи являются не просто фоновым шумом, а реальной угрозой стабильности Wi-Fi-сети.

Выводы: промышленные помехи представляют реальную, часто недооцененную угрозу для Wi-Fi-сетей. Это особенно актуально в контексте крупных цехов, металлургических и портовых объектов. Для обеспечения устойчивой и безопасной коммуникации необходимо учитывать эти факторы при проектировании сетей, включая выбор диапазона, планирование RF и использование дополнительных защитных технологий (экранирование, резервирование, альтернативные каналы и т.п.).

Аргументы в пользу устойчивости mmWave к промышленным помехам и несанкционированному доступу

Диаграмма используемых частей миллиметровых волн на общей линейке частот

Существует распространенное мнение, что каналы связи mmWave «физически значительно защищены» от несанкционированного доступа и промышленных помех. Аргументы по этой точке зрения строятся на узкой направленности диаграммы антенн и относительно невысокой дальности распространения сигнала.

  • Узконаправленные антенны и «лучевой» характер связи.
    На mmWave-частотах используются компактные антенны с высоким коэффициентом направленности. Сигнал формируется в виде узкого луча, ширина которого, как правило, не более чем 0,5° с минимальными боковыми лепестками (например антенны российского производства ДОК). Это означает, что подключиться к каналу «со стороны» крайне сложно.
  • Ограниченная дальность распространения.
    Сильное затухание в атмосфере и высокая поглощаемость сигналов на частоте около 60 Ггц препятствуют распространению радиоволн за пределы прямой видимости. Даже незначительные преграды — стекло, кроны деревьев — существенно снижают уровень сигнала. Поэтому возможность несанкционированного приема за пределами территории предприятия крайне мала.
  • Линейно-лучевой характер распространения сигнала.
    В отличие от Wi-Fi и систем в диапазонах от 2.4 до 6 ГГц, где сигнал легко проходит сквозь стены и может быть доступен снаружи предприятия, в миллиметровом диапазоне сигнал блокируется стенами и даже окнами. Это естественным образом ограничивает возможность несанкционированного доступа к беспроводным данным извне цехов и других строений на территории предприятия.

Исследование «Empirical Performance Evaluation of 5G Millimeter-Wave for Industrial Use Cases» (2025)

Авторы провели серию полевых испытаний 5G mmWave-связи в действующей промышленной зоне на территории исследовательского центра Fraunhofer IPT в Ахене, Германия. Целью было оценить реальные характеристики каналов мм-волновой связи в условиях производственного цеха с большим количеством металлических поверхностей, отражений и потенциальных помех. Это свежее исследование интересно тем, что проведено в действующем цеху, а не в лабораторных условиях.

Использованные частоты:

  • 26 ГГц (FR2, нижний миллиметровый диапазон, актуальный для европейских 5G-развертываний).
  • 28 ГГц (часто применяемый в международных тестах диапазон для 5G mmWave).

Ключевые результаты:

  • Связь на mmWave частотах 26–28 ГГц показала высокую пропускную способность и стабильность при сценариях LOS (прямая видимость) и даже при NLOS (отраженные лучи).
  • Несмотря на сложные условия (тесное расположение металлических конструкций, станки, оборудование), задержка оставалась низкой, а показатели пропускной способности соответствовали теоретическим ожиданиям.
  • Авторы отметили, что промышленные помехи не оказали существенного влияния на работу mmWave-каналов. Ограничивающим фактором оказались не индустриальные EMI-источники, а геометрия помещений и условия многолучевости.
  • Испытания подтвердили практическую применимость mmWave для широкополосной промышленной связи, включая сценарии управления оборудованием и передачи данных АСУТП в условиях реального производства.
Схема цеха и фото с отмеченными местами расположения тестового устройства в прямой и непрямой видимости с mmWave терминалами, где.символ «x» обозначает положение микроволнового терминала в разных местах.

Выводы: кейс в Германии продемонстрировал, что 5G mmWave на частотах 26–28 ГГц устойчивы к индустриальным помехам и способны обеспечивать надежную и высокоскоростную связь в производственных зонах. Это делает технологию перспективной для внедрения в цифровые фабрики, промышленные IoT-сети и системы «умного производства».

Для общей канвы данной статьи стоит отметить что частоты 26-28 ГГц являются нижней границей миллиметровых волн, где еще прослеживаются возможности связи вне линии прямой видимости, хотя бы и за счет переотражения сигналов. Для более высоких частот, начиная с 60 ГГц, возможность использования переотражений сигнала для организации беспроводной сети исчезает.

Далее рассмотрим исследование по помехозащищенности связи для ультравысоких частот >100 ГГц, где коммерческое оборудование связи пока находится в виде опытных образцов.

Исследование “Устойчивость к помехам и интерференции в диапазонах выше 100 ГГц” (2019)

В работе “A Study of Interference Distributions in Millimeter Wave Cellular Networks” представлен обзор современного состояния и вызовов технологий беспроводной связи и радиолокационных сенсоров в диапазонах выше 100 ГГц, включая D-диапазон (110–170 ГГц) и суб-терагерцовые частоты (252–322 ГГц, стандарт IEEE 802.15.3d).

В настоящее время (на 2025 г.) коммерческие системы связи доступны для 120 ГГц только как опытные образцы, а на более высоких частотах пока только исследуются.
К слову российская компания ДОК выпускает исследовательское оборудование на частоты до 400 ГГц.

Авторы из Университета Нью-Йорка подчеркивают, что переход к субтерагерцовым частотам открывает новые возможности для сверхскоростной беспроводной передачи данных (сотни Гбит/с), интеграции функций связи и радиолокации в одном устройстве (Joint Communication and Sensing, JC&S) и повышения уровня информационной безопасности каналов связи.

Зависимость коэффициента атмосферного поглощения от частоты, пики поглощения приходятся на 60, 120, 183 и 325 ГГц

В диапазонах 60–350 ГГц проявляется сильное атмосферное поглощение, вызванное в первую очередь кислородом (пики около 60 и 120 ГГц) и водяным паром (183 и 325 ГГц). Сигнал быстро затухает на больших расстояниях и при попадании на препятствия, что ограничивает дальность связи. В промышленной среде каналы связи на частоты с затуханием 120 и 183 ГГц будут иметь преимущество: такие каналы связи становятся естественно защищенными от постороннего вмешательства и перехвата.

Влияние интерференции а частотах выше 100 ГГц:

  • В отличие от диапазона 26-28 ГГц, где работа сети ограничивается в первую очередь интерференцией от соседних устройств, системы на частотах выше 100 ГГц функционируют в noise-limited режиме. Это означает, что качество связи определяется собственными шумами приемника и атмосферными потерями, а не внешними промышленными помехами. Таким образом, такие системы обладают высокой устойчивостью к ЭМИ от электроприводов, сварочного оборудования или двигателей.

Перспективы частотах выше 100 ГГц для связи в промышленности:

Благодаря высокой направленности антенн и ограниченной дальности, системы связи в диапазоне 100–350 ГГц будут обеспечивают:

  • естественную помехозащищенность,
  • естественную защиту от несанкционированного перехвата (очень высокие частоты, отсутствие оборудования для перехвата на гражданском рынке),
  • возможность совмещать функции связи и радар-сенсора в одной системе.

Это делает частоты выше 100 ГГц перспективным инструментом для цифровых фабрик, транспорта и объектов критической инфраструктуры.

Далее рассмотрим исследование, проведенное в России для популярного диапазона 71-86 ГГц по оценке помехозащищенности беспроводных систем связи от сильных электромагнитных помех.

Кейс: российские испытания мм-волновой связи 60 ГГц для замены промышленного Wi-Fi на металлургическом производстве

Для этого раздела использован материал из CNews. В металлургических цехах распространена практика использовать беспроводные каналы для связи с подвижными объектами, например мостовыми кранами. Такой канал необходим для передачи телеметрии и управления, поскольку использование кабельных соединений технически затруднено. На одном из предприятии (название защищено NDA) связь была реализована на Wi-Fi в диапазоне 5 ГГц. Однако возникла проблема: из-за требований безопасности беспроводные сети Wi-Fi приходилось периодически отключать, и оборудование оказывалось фактически неработоспособным.

Завод рассматривал различные варианты замены, и оказалось, что диапазон 60 ГГц идеально подходит для таких применений. Особенность миллиметровых волн — высокая направленность и плохая проникающая способность — здесь играет на руку: сигнал не выходит за пределы цеха, а значит, повышается информационная безопасность и исключается возможность вмешательства извне.

Тем не менее, для интеграции с промышленной автоматикой оказалось, что подходит не любое оборудование 60 ГГц. Причина в том, что большинство решений работает на уровне IP-протоколов, тогда как промышленная сеть на заводе использует PROFIBUS. Проблема совместимости здесь принципиальна: транспортная среда может быть одинаковой (медь, оптика, радио), но на уровне логики PROFIBUS и IP — это разные протоколы. Как только в системе появляется маршрутизатор или устройство уровня L3, которое оперирует пакетами, возникает несовместимость.

Одним из рассматриваемых и успешно протестированных решений стало применение микроволнового радиомоста Мобибридж. Это полнодуплексное оборудование работает в диапазоне 60 ГГц на уровне L1 (физического уровня) и является полностью прозрачной транспортной средой. Для устройств PROFIBUS или Ethernet Мобибридж выглядит как обычный кабель: сигнал передается по радиоканалу вместо того, чтобы проходить по меди или оптике.

Ключевое преимущество заключается в том, что в Мобибридж нет собственного протокола и маршрутизации, а значит, отсутствуют несовместимости на логическом уровне. Это по сути аналог SFP-модуля, только вместо оптоволоконного кабеля используется радиоканал на частоте 60 ГГц. Такой подход позволяет реализовать прозрачное соединение и seamlessly встроить беспроводной участок в существующую архитектуру PROFIBUS без изменений в настройках сети или контроллеров.

Фактически, Мобибридж переводит сегмент PROFIBUS или Ethernet в радиорелейный канал, что открывает возможность гибко интегрировать беспроводные соединения в существующую инфраструктуру. Помимо PROFIBUS, Мобибридж может использоваться для любых промышленных шин данных, включая EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, Modbus TCP, CAN/CANopen, FOUNDATION Fieldbus, а также специализированных протоколов в транспорте и АСУТП.

Таким образом, переход на технологию Мобибридж 60 ГГц позволяет обеспечить бесперебойную работу крана в условиях повышенных требований к информационной безопасности. Опыт показал, что миллиметровые радиоканалы, выполненные в формате «прозрачного кабеля», могут быть оптимальным решением для промышленных объектов, где требуется сочетание надежности и совместимости с промышленными шинами данных.

Дополнительный плюс диапазона 60 ГГц — он полностью безлицензионный, не требует регистрации линий связи в Роскомнадзоре (Решение ГКРЧ РФ № 17-40-03).

Кейс: российские испытание влияния контактной сети ж/д и электромоторов локомотивов на миллиметровые коммуникации (71–86 ГГц)

Испытания малогабаритных радиорелейных станций РРС-10G, работающих в диапазоне 71–76 и 81–86 ГГц, проводились совместно компанией ДОК и АО РЖД на участке “Нижние Котлы – Коломенское” Московской железной дороги.

Диаграмма испытаний цепочки радиомостов PPC-10G-Rail c антеннами 30 см на опорах контактной сети
  • Оборудование размещалось на опорах контактной сети с обеспечением прямой видимости между антеннами, что позволило оценить устойчивость радиоканала в условиях реального движения поездов и работы тяговой инфраструктуры.
  • Одним из ключевых параметров исследования было определение влияния электромагнитных полей контактной сети и электромоторов локомотивов на вероятность ошибки на бит (BER). В процессе испытаний проводилась параллельная регистрация тяговых и обратных токов, что дало возможность сопоставить их динамику с качеством передачи данных.

Результаты показали, что даже вблизи токонесущих элементов контактной сети и при прохождении подвижного состава показатель BER стабильно оставался в пределах допустимых значений (≤1×10⁻⁶). Более того, при отдельных замерах BER достигал значений порядка 10⁻⁷ – 10⁻¹⁰, что соответствует уровню магистральных оптических каналов.

Пример уровня сигнала на входе приемника (RSL -dBm), от точки 2 до точки 3 в течение 1 часа
Фото мм-волновой станции на опоре контактной сети в точке “База №4”

Наиболее заметные ухудшения качества канала наблюдались не из-за индустриальных помех, а при попадании состава непосредственно в зону распространения радиолуча, что вызывало кратковременное снижение пропускной способности с 10 до 7–8 Гбит/с за счет увеличения ошибок и перехода системы на более защищенные режимы кодирования.

График пропускной способности при экранировании сигнала поездом (от 10 Гбит/c до 7 Гбит/c).

Таким образом, анализ испытаний показал, что влияние промышленных электромагнитных помех от контактной сети и локомотивов на миллиметровые радиоканалы в диапазоне 71–86 ГГц практически не проявляется.

Главным ограничивающим фактором остаются эффекты экранирования сигнала физическими объектами (поездами), а не индустриальные помехи. Эти результаты подтверждают целесообразность применения миллиметровых радиорелейных систем на железнодорожном транспорте для организации высокоскоростных магистральных и резервных каналов связи.

Заключение: зарубежные исследования и тесты компании ДОК доказывают помехоустойчивость миллиметровых систем связи в промышленности

Накоплен большой опыт эксплуатации мм-волновых систем связи различными российскими и зарубежными организациями в сложных промышленных условиях — на железных дорогах, в морских портах, аэропортах, машиностроительных и металлургических цехах, на объектах с подъемно-транспортным и электроплавильным оборудованием. Этот опыт позволяет объективно сравнивать различные технологии передачи данных по уровню устойчивости к помехам и уровню информационной безопасности.

Отдельно можно отметить, что конкурирующая технология в лице атмосферных оптических линий связи (АОЛС, free-space optics) изначально кажутся привлекательной: узкий луч лазера как ив случае радиоканала на субтерагерцовых часотах обеспечивает высокий уровень конфиденциальности, а скорость передачи сопоставима с волоконно-оптическими системами. Однако в реальной промышленной среде у таких решений есть существенные ограничения. Дальность линий атмосферной оптики относительно невелика (обычно 500м, и не более 1 км), а при неблагоприятных условиях (туман, задымление, запыленность) связь практически полностью пропадает. Кроме того, для подвижных объектов, таких как промышленные роботизированные системы, мостовые краны, для АОЛС требуется сложная механическая система наведения и слежения, что значительно увеличивает стоимость эксплуатации и снижает надежность системы.

Мм-волновые радиоканалы лишены этих недостатков. Современные системы используют фазированные антенные решетки с электронным управлением лучом, что позволяет обходиться без сложной механики. Узконаправленные антенны ограниченно подходят для подвижных объектов, но при низких скоростях и предсказуемых траекториях (краны, погрузчики, портальные механизмы, промышленные роботы) они показывают стабильную работу. Практика эксплуатации в промышленных условиях подтверждает: такие системы надежно функционируют в пределах рабочих зон.

В отличие от Wi-Fi, миллиметроволновые системы связи работают в спектре, где уровень промышленных помех минимален. Они не мешают соседнему оборудованию и сами практически не страдают от индустриальных источников помех. Нарушить такой канал можно лишь физически — перекрыв прямую видимость между передатчиком и приемником, что учитывается при проектировании сети.

Экономический аспект также важен для информационной безопасности. Оборудование Wi-Fi в диапазоне 5–6 ГГц массово доступно на рынке и стоит недорого, в том числе на маркетплейсах. Напротив, системы связи в миллиметровом диапазоне поставляются только в секторе B2B и обычно дороже в 10 и более раз. Сигнал на мм-волнах очень сложно распознать, ведя поиск по боковым лепесткам антенн. Это создает естественный барьер для злоумышленников, которые могли бы попытаться перехватить сигнал.

Для наружных линий связи на 60 ГГц, 71-86 ГГц, 94 ГГц и выше дополнительным преимуществом является сама физика распространения. Узкая диаграмма направленности антенн и сильное поглощение сигналов препятствиями делают крайне затруднительным обнаружение и несанкционированный перехват трафика. Даже при обеспечении связи на дистанции в несколько километров несанкционированно попасть в «пятно засветки» (речь о десятках метров в диаметре) без крайне дорого специализированного оборудования очень сложно.

Хотя любой радиосигнал можно перехватить или подавить при неограниченном финансовом бюджете на такую задачу, с точки зрения соотношения «стоимость перехвата/ценность данных» мм‑волновые коммуникации являются вне конкуренции на данном этапе развития коммуникационных технологий. При этом есть огромный технологический задел впереди — для передачи наиболее ценных данных можно уходить в еще более высокие и технологически менее доступные частоты, 120-140 ГГц, 180 ГГц и выше

Источник: https://habr.com/ru/articles/945132

🔗 На заводе отключают Wi-Fi? А ведь можно резервировать связь для АСУТП через мм-волновые технологии

Оставьте комментарий

Войти

Зарегистрироваться

Сбросить пароль

Пожалуйста, введите ваше имя пользователя или эл. адрес, вы получите письмо со ссылкой для сброса пароля.

Прокрутить вверх