Two Allen-Bradley controllers separated by about five statute miles of pipeline right-of-way must exchange leak-detection telemetry with timing resolution on the order of tens of milliseconds. Shared VSAT Ethernet that also carries SCADA, video, voice, and crew traffic cannot provide that determinism: GEO latency alone is hundreds of milliseconds, and contention plus rain fade add jitter that Class 1 EtherNet/IP and tightly polled Class 3 messaging will not tolerate. Fiber is often rejected on easement cost. The engineering answer is a dedicated industrial wireless IP hop that the PLC pair can treat like a copper or fiber segment.

Own the spectrum and the RF path. Do not share leak-detection CIP traffic with welfare bandwidth on a satellite hub.

Why shared satellite Ethernet fails

• Bandwidth contention collapses TCP under loss; RPI-driven Class 1 traffic cannot absorb the jitter.
• One-way GEO delay of roughly 250–280 ms plus hub queuing routinely pushes round trips past one second.
• Ku/Ka rain fade along storm cells breaks the path precisely when leak algorithms need continuity.

A point-to-point industrial radio link bounds one-way latency to free-space delay plus radio store-and-forward—typically under five milliseconds at five miles.

Technology families

Sur cinq miles avec une visibilité directe dégagée, les sites choisissent généralement des radios SCADA à 900 MHz pour leur résilience, ou des ponts PtP à 5 GHz lorsque les graphiques HMI et le trafic des caméras partagent la liaison. Le 900 MHz fournit environ 100 kbit/s à quelques Mbit/s d’IP réellement utilisables dans le cadre des règles de saut de fréquence de la FCC — suffisant pour l’interrogation des fuites, mais pas pour la vidéo. Les ponts à 5 GHz offrent de quelques dizaines à quelques centaines de Mbit/s, mais exigent une meilleure dégagement de la zone de Fresnel.

Ingénierie du trajet RF

La visibilité directe aux jumelles ne suffit pas. Gardez dégagée au moins 60 % (de préférence 80 %) de la première zone de Fresnel. Le rayon de Fresnel au point médian varie proportionnellement à la longueur du trajet et inversement à la fréquence :

r_mid ≈ 17,32 × sqrt(d_km / (4 × f_GHz))
Exemples pour 8 km (5 mi) :
  900 MHz → rayon d’environ 26 m (~15,5 m avec 60 % de dégagement)
  5,8 GHz → rayon d’environ 10 m (~6 m avec 60 % de dégagement)

Établissez le bilan de liaison comme suit : puissance d’émission + gains d’antenne − FSPL − pertes dans les câbles d’alimentation et les connecteurs, puis exigez une marge d’évanouissement de 10 à 20 dB pour la neige et le givre. Installez les antennes au-dessus de la lisière d’arbres ou du talus qui obstrue la liaison ; documentez les hauteurs des pylônes dans les plans de récolement.

Points à prendre en compte pour l’exploitation en 5 GHz

Privilégiez les canaux non DFS lorsque la réglementation le permet ; les évacuations DFS peuvent interrompre le CIP pendant plusieurs minutes. Les protocoles propriétaires airMAX/Mimosa nécessitent des paires correspondantes : ne vous attendez pas à ce qu’un ordinateur portable rejoigne le pont. En tant qu’équipements de couche 2, les ponts transparents transmettent EtherNet/IP sans modification lorsqu’aucun NAT ne se trouve entre les deux.

Étapes d’intégration du PLC

1. Placez les radios sur un VLAN dédié ou sur un segment physiquement isolé pour le trafic de détection des fuites.
2. Attribuez des adresses IP stables aux deux contrôleurs et aux deux interfaces de gestion radio.
3. Validez le RTT des pings ainsi que les messages CIP MSG soutenus ou les connexions produites/consommées pendant plusieurs heures et dans différentes conditions météorologiques.
4. Définissez les RPI et les fréquences des MSG en fonction du débit mesuré, et non des hypothèses d’un réseau Ethernet de laboratoire.
5. Ajoutez des tags de pulsation supervisés afin qu’un affaiblissement radio déclenche une alarme de pipeline avant que les algorithmes ne deviennent aveugles.

Bilan de liaison et test d’endurance de la latence

Effectuez la mise en service avec un analyseur de spectre ou des journaux RSSI/SNR radio, et pas uniquement avec un ping réussi. Les défaillances courantes incluent l’obstruction de la zone de Fresnel due à un terrain offrant une « visibilité presque directe », les changements de canal DFS, les commutateurs partagés qui réintroduisent une contention de type VSAT et un débit insuffisant à 900 MHz pour la vidéo ajoutée. Gardez les radios de rechange, les connecteurs et les kits de mise à la terre avec les autres équipements PLC et PAC distants du pipeline.