A comparison of wired and wireless technologies for control applications

Abstract

Wireless technologies are already mature in noncritical applications. However, the use of this kind of technologies in control applications is, still, under research. There are several reasons for the reluctance to use this kind of technologies such as the lack of reliability, finding the optimal sampling period not to disturb the control algorithm, the introduction of message delays, higher message dropouts (e.g. caused by interferences) or the power supply at the devices. Most of these issues are related to the Quality of Service (QoS) that wireless technologies provide. This article evaluates the use of wireless technologies to be used in control applications when compared with wired technologies. The article draws some conclusions and recommendations for building control applications. In particular, the problem of building wireless networked control systems (WNCS) is addressed by means of XBee technology for communication and LabVIEW for processing the acquired data, implementing the control algorithm and sending the control signal to the actuators. These tools were selected based on the low power consumption of the XBee devices and the flexibility of LabVIEW for building complex control applications.

Las tecnologías inalámbricas ya están maduras en aplicaciones no críticas. Sin embargo, el uso de este tipo de tecnologías en aplicaciones de control está aún bajo investigación. Hay varias razones por las que es reacio a usar este tipo de tecnologías, como la falta de confiabilidad, la búsqueda del período de muestreo óptimo para no perturbar el algoritmo de control, la introducción de retrasos en los mensajes, una mayor pérdida de mensajes (por ejemplo, causada por interferencias) o la potencia Suministro a los dispositivos. La mayoría de estos problemas están relacionados con la Calidad de servicio (QoS) que brindan las tecnologías inalámbricas. Este artículo evalúa el uso de las tecnologías inalámbricas que se utilizarán en las aplicaciones de control en comparación con las tecnologías cableadas. El artículo extrae algunas conclusiones y recomendaciones para las aplicaciones de control de edificios. En particular, el problema de la construcción de sistemas de control de red inalámbrica (WNCS) se resuelve mediante la tecnología XBee para la comunicación y LabVIEW para procesar los datos adquiridos, implementar el algoritmo de control y enviar la señal de control a los actuadores. Estas herramientas se seleccionaron en función del bajo consumo de energía de los dispositivos XBee y la flexibilidad de LabVIEW para crear aplicaciones de control complejas.