Perspektywa dla nowych produktów i usług z zakresu automatyki kolejowej, cz. 1

Rozwój kolei europejskich odbywa się na wielu płaszczyznach. Najbardziej widoczne są prace prowadzone na dużą skalę oraz zmiany systemowe polegające na wdrażaniu systemów ERTMS, ETCS i GSM-R. Kolej jest skomplikowanym organizmem, w którym bezpieczeństwo i wydajność zależą od wielu, czasami pozornie mniej istotnych czynników. Dlatego rozwój kolei oznacza także stopniowe wdrażanie nowych technologii tam, gdzie nie można liczyć na szybkie, gruntowne zmiany technologiczne.

IIoT – kopalnia pomysłów

Jednym z najprężniej rozwijających się obszarów są urządzenia elektroniczne bazujące na mikrokontrolerach i komunikacji z wykorzystaniem przemysłowego internetu rzeczy (ang. industrial internet of things, IIoT). Idea zakłada, że urządzenia realizujące różne funkcje w obrębie pojazdu szynowego, pociągu oraz infrastruktury kolejowej będą mogły wymieniać między sobą informacje przy pomocy interfejsów radiowych.

Podejście to zasadniczo różni się od sprawdzonego modelu, w którym poszczególne podzespoły pojazdu są wyposażone w czujniki i elementy wykonawcze nadzorowane przez przemysłowej klasy komputer PC albo sterownik zbudowany na mikrokontrolerze. Komunikacja systemu ze światem zewnętrznym w takim modelu odbywała się poprzez jeden punkt wspólny: interfejs radiowy współpracujący z radiotelefonem albo modemem 4G/5G.

IIoT zakłada pewną autonomię, np. system pozycjonowania wagonów niezależny dla każdego pojazdu może komunikować się z innymi wagonami zestawianymi w pociąg i z urządzeniami sterowania ruchem kolejowym. W ten sposób można zapewnić nie tylko kontrolę, ale i precyzyjne sterowanie w czasie rzeczywistym urządzeniami pracującymi na stacjach i górkach rozrządowych. Łatwe jest także wykrywanie przypadków rozerwania pociągu albo zbiegnięcia pojedynczego, źle zabezpieczonego wagonu itp.

O potencjale IIoT najlepiej świadczy zainteresowanie producentów patentowaniem wynalezionych rozwiązań. W ciągu ostatnich trzech lat złożono ponad 46 tys. wniosków patentowych dotyczących aplikacji IIoT w przemyśle kolejowym. Największym wnioskodawcą jest niemieckie przedsiębiorstwo Siemens, ale w tej grupie znajdują są także tacy potentaci jak: Knorr-Bremse, Alstom, Mitsubishi Electric oraz Westinghouse Air Brake Technologies Corporation.

Jest to jednak bardzo „demokratyczna” branża, w której dobry pomysł i odnalezienie niszy może zrekompensować niewielki rozmiar przedsiębiorstwa – również dlatego, że producenci mikrokontrolerów i innych podzespołów starają się ułatwić walidację pomysłów, dostarczając proste i skuteczne rozwiązania dla deweloperów. Można zatem oczekiwać wzrostu liczby start-upów zainteresowanych eksploracją tej przestrzeni.

Piotr Kołaczek

Autor artykułów z zakresu automatyzacji, robotyki i Przemysłu 4.0, twórca opracowań dla Mitsubishi Electric – globalnej marki z branży elektrotechnicznej