"Rigorosamente conforme o protocolo"

As aplicações ferroviárias estão cada vez mais complexas. A entrevistada Melanie Kleinpötzl, Frauscher Product Management, explica como eficientes protocolos de software garantem a perfeita comunicação necessária entre os sistemas.

Protocolos de software abrem inúmeras
possibilidades no setor ferroviário.Protocolos de software abrem inúmeras possibilidades no setor ferroviário.

Digitalização e interligação já se tornaram imprescindíveis no setor ferroviário também. Qual o papel dos protocolos de software nesse âmbito?

A utilização de dados digitais abriu uma ampla gama de aplicações novas e melhoradas ao setor ferroviário. Pois ela permite uma troca mútua de diversas informações entre os sistemas. Mas não é somente de interfaces apropriadas que essa transferência de dados precisa. A comunicação digital só se torna possível por meio da implementação dos respectivos protocolos – portanto eles possuem um papel-chave!

Por isso a escolha do protocolo de software ideal deve ser pensada já no planejamento do projeto. É possível adaptar um protocolo já utilizado no sistema existente ou desenvolver um protocolo estranho ao sistema ou completamente novo. Em todo caso, existem diversos fatores que deveriam ou precisam influenciar essa decisão.

Muitos integradores de sistema já possuem protocolos específicos em uso – o que eles precisam observar na adaptação ao integrarem novos componentes?

Já implementamos três projetos em que exatamente essa abordagem foi escolhida. Então acumulamos valiosas experiências sobre a interação e compatibilidade entre protocolos e interfaces e sabemos que é imprescindível um conhecimento preciso das especificidades de cada protocolo, como em relação ao processo de inicialização por exemplo. E no âmbito do hardware, pré-requisitos fundamentais também precisam ser cumpridos. Por isso a adaptação de protocolos já existentes pode estar vinculada a elevados custos, dependendo da necessidade.

Mas se um integrador de sistema possui implementado um protocolo próprio, seguro, com o qual realiza a comunicação entre os postos de sinalização ou elementos de campo, então a conexão de um contador de eixos, por exemplo, ou de soluções de monitoramento por meio desse mesmo protocolo é a solução mais simples e melhor para ele. Pois isso garante que dados adicionais possam ser simplesmente integrados ao ambiente do sistema já existente e continuar sendo processados nele.

E que possibilidades existem quando não há nenhum protocolo disponível?

Em geral, costuma-se recorrer também a protocolos já existentes mas que até então não tiveram contato com o sistema existente e que também precisam ser devidamente ajustados. Para a utilização no setor ferroviário, isso também significa observar as normas e exigências relevantes: como geralmente o sistema de transmissão é exposto às mais diversas ameaças, os erros de mensagem indicados na diretriz EN50159 precisam poder ser detectados. No passado, foram desenvolvidos inúmeros protocolos padronizados e proprietários, que contêm as características de segurança correspondentes. No entanto, os protocolos padronizados, como UNISIG, Subset-098 ou RaSTA, são muito complexos, de modo que sua implementação requer grande esforço.

Os protocolos proprietários possuem tanto variantes simples quanto variantes complexas. Frequentemente eles passam por um processo de desenvolvimento que gera um overhead desnecessário, que fica sendo transportado junto. As especificações eles possuem, basicamente, mas costumam faltar correlações adicionais que devem ser observadas na implementação. O principal problema, no entanto, são os direitos necessários para poder implementar e utilizar esses protocolos.

Então o protocolo Frauscher Safe Ethernet FSE foi desenvolvido diante do cenário dessas diferentes possibilidades?

Sim, exatamente. O objetivo primordial dos trabalhos realizados no FSE era o desenvolvimento de um protocolo de software específico para o setor ferroviário. Com base UDP/IP, agora ele permite a comunicação entre dois pontos atendendo às exigências das diretrizes CENELEC SIL 4 e EN 50159 categoria 2.

Assim a integração de novos componentes em diversos projetos é significativamente acelerada, entre outros fatores. Até 201 Bytes de dados de aplicação podem ser enviados em duas direções por meio de uma transmissão segura. Além de informações de até 40 pontos de contagem ou 80 trechos de indicação de via livre por meio de apenas um módulo de comunicação, isso também inclui informações de posição inicial e informações I/O do posto de sinalização para o módulo de comunicação. Estruturas modulares ou de rede redundantes também são suportadas.

Por que a Frauscher optou pelo formato Ethernet no desenvolvimento desse protocolo de software?

O que foi decisivo para nós foi a ampla difusão do formato: Ethernet é uma tecnologia de última geração e pode ser convencionalmente utilizada na maioria das redes existentes, sem custos de hardware adicionais. O formato Ethernet apresenta várias vantagens especialmente para a utilização no setor ferroviário. Entre elas, a conexão bastante segura, que permite uma transmissão de dados com altíssima velocidade – até uma transmissão em tempo real.

Devido à conexão muito estável, praticamente não ocorre perda de dados. A grande faixa de endereços permite grandes números de participantes com acesso simultâneo. Além disso, é possível transmitir diversos dados por meio de uma rede, sendo que diferentes mídias de transmissão, como cabos, cabos de fibra ótica e conexões de rádio, podem ser combinadas.

Como a Frauscher disponibiliza esse protocolo aos seus clientes e parceiros?

Discutimos bastante a respeito, afinal não se deseja passar adiante um novo know- how desenvolvido sem maiores cuidados. No final, porém, a decisão de disponibilizar o FSE gratuitamente para diversas aplicações foi unânime. Afinal, isso também corresponde à filosofia da Frauscher: em parcerias e cooperações abertas com usuários, os dois lados devem ter benefícios – tanto em termos de ganho de reconhecimento quanto de aproveitamento prático.

Até agora, o protocolo FSE foi implementado com sucesso em quatro plataformas PLC diferentes. Nessa base, doze clientes já puderam realizar projetos para diferentes aplicações. Agora essas soluções serão empregadas no mundo todo. Outras 20 empresas já estão trabalhando na implementação, parte delas utilizando outras plataformas de hardware. Até agora, as informações sobre o protocolo foram discutidas com 80 interessados ao todo para a avaliação dos seus potenciais em diversas aplicações. E apesar de o protocolo ter sido desenvolvido especialmente para a transmissão de dados de contagem de eixos, ele também já é utilizado para a transferência de outros tipos de dados devido às suas características positivas. Assim nós próprios também aprendemos mais a cada implementação nova.

Para obter as informações disponíveis gratuitamente sobre o protocolo FSE, não é necessário nada mais do que entrar em contato conosco. Depois de termos esclarecido detalhes como a finalidade prevista e as adaptações eventualmente necessárias, podemos dar diretamente início à implementação – juntos e com total flexibilidade, mas sempre rigorosamente conforme o protocolo.

O formato Ethernet oferece
uma série de vantagensO formato Ethernet oferece uma série de vantagens

Fabian Schwarz

Fabian Schwarz

28.06.2017

Aplicações

1259 palavras

Tempo de leitura: 9 minutos

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