无线技术的发展为工厂自动化架构迈向新领域开启了大门，提供了重大的战略优势。在工程、安装和后勤方面，节约了大量的可测量的成本，以及对现场数据采集的频率和可靠性的改善，工业无线技术已经被采纳。那些懂得无线网络的自动化专家们和IT专业人士可以对他们各自公司的运营状况带来重要的的正面影响。
        不幸的是，没有一种无线网络可以解决所有问题。所以，为了最大化工业无线网络的投资回报，你必须为给定的应用选择最佳的技术。
        各种各样的无线技术的属性包括无线电频率本身、安全性、抗干扰性、敏感性、电源管理，以及将无线技术嵌入现有的OEM技术中。此外www.cechina.cn，为了保留现有的基础设施，新系统必须与现有系统接口。并且无线电供应商对其产品线的反向兼容性也是重要的。这使得企业延长了系统的寿命并且降低了设备的生命周期运营成本。
        RF技术
        在1985年，联邦通信委员会（FCC）颁布条例允许工业、科学和医疗（ISM）使用的波段(902-928 MHz, 2.4-2.4835 GHz, 5.725-5.85 GHz)，此波段的功率最多不超过1瓦特，且不需要终端用户许可。在工业环境中使用的无线电调制解调器一般都使用这些未经授权的波段。

       通常使用的两种扩频调制的方法是跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）。
使用FHSS技术的无线电伪随机地改变载波频率以避免干扰。DSSS通过将伪噪声信号与窄带信号
源相乘已达到扩频目的，进而达到冗余目的。资料来源：FreeWave Technologies公司。

        一些企业使用得到许可的无线电在超高频和特高频的波段上发送固定频率的无线电广播。因为超高频和特高频的用户必须购买站点许可，以在特定区域操作无线电，而这些系统是昂贵的。此外www.cechina.cn，他们还提供慢速数据速率（一般为9,600 kbps或更少），此数据速率不见得支持工业数据通讯的要求。
        允许超高频/甚高频无线电的发射功率更高，增加了它们的值域，而且因为它们在较低的频率运行，它们通常有更好的传播特性。然而，授权系统的缺点之一是只有一个系统可以工作在给定的位置。因此，使用相同的频带重叠网络和其他通信功能是不可用的。
        扩频的优势
        在非授权ISM带宽内中使用的两种扩频调制方法为：跳频扩频（FHSS）和直接序列扩频（DSSS）。并非在固定频谱上传递，调频扩频伪随机地改变载波频率，在发送数据时快速跳跃并穿过多个频道。通过在不同频率上跳跃以避免干扰，每一频率都有不同的干扰效果或特点。通过为每次传输分配特定的时隙和频率，为FHSS提供无冲突的通道。
        在跳频机制中，错误检测和自动重复请求相结合，确保FHSS数据的可靠递送。此外www.cechina.cn，由于预计电视广播和FHSS系统间会有竞争，干扰避免和管理已被写入系统中。其他调制方法对干扰更敏感CONTROL ENGINEERING China版权所有，因为在设计之初未考虑干扰影响。

                错误检查：直到确认正确之后，扩频无线电数据才从缓冲区读取，同时产生一个循环冗余校验码（CRC）。
来源：Control Engineering, FreeWave Technologies公司

        另一方面，DSSS技术通过将它与伪随机噪声信号相乘来传播窄带信号源。然后，由此产生的信号分散在一个大范围的连续频率内。这将冗余引入到传送过程中，使接收器能够恢复原始数据，即使在传输过程中部分数据受到损坏。
        这两种扩频技术比固定频率授权无线电传输具有明显的优势。首先，用户无需FCC授权。 （一旦获得了FCC的许可证，它对于一个站点是有益的并且有明确的条款。）
        扩频的第二个优势是扩频无线传输，特别是FHSS，比固定频率传输更不容易受到干扰。在工业厂区环境下，机械和其他设备在非常广泛的频率范围内释放干扰。因此，如果FHSS系统的一个频率受到了影响，数据将快速地传输到另一个清晰的频道。这使该技术比直接序列系统具有更大的覆盖范围、更高的信道利用率和更好地抵抗噪声能力。
        FHSS技术，在安全性、抗干扰性、强壮性和网络的可靠性上也有直接的优势。
        安全性
        在第二次世界大战期间，FHSS系统最初为军事应用而设计。现有的固定频率系统不能可靠地提供数据安全性和抗干扰能力，这恰恰成为了FHSS系统的推动力。FHSS技术在安全性、抗干扰性、强壮性和网络可靠性方面具有先天的优势。
        随着FHSS无线电通讯的进行，其通信频率很快地变化（高达每秒1000次之多）。这就从另外一个层面提供了安全性因为信息传输非常难以察觉。对于外部的监听器，信息传输就如同在整个波段上分布的噪音，在每一个频率上只有很微弱的信号。这种技术确保了数据的完整性，因为如果没有跳频序列，无法从外部监听通讯内容。
        附加数据安全性通过128位和256位高级加密标准（AES）算法来得到，该算法使用加密密钥（密码）。每个加密密钥的长度导致算法的表现稍有不同，因此密钥长度的增加，不仅提供了更多位数用以加密数据，而且也增加了加密算法的复杂性。
        即使在26MHz频段内的一定数量的频率被封锁，FHSS也允许通讯的继续。为确保数据通信可以发生，该器件只需跳到另一个频率。
        安全性的另一个方面是数据的完整性。和现有数据通过电线传输一样，数据包协议的确认受到错误校验的支持。错误校验的目的是确保任何扩频电台收到的数据不会从它的缓冲区读取，直到它被确认为正确的传输，以此保证收到的与发送的相同。要做到这一点CONTROL ENGINEERING China版权所有，就需要生成循环冗余校验码（CRC），给予数据包独一无二的数字签名。

                无线电波可以穿过各种不同衰减率的物体。无线电波从天线传播的区域，被称为菲涅尔区。
来源：Control Engineering, FreeWave Technologies公司

        随机误差的发现概率随着CRC校验和值宽度的增加而增加。具体来说，一个16位校验和值将检测到所有误差的99.9985％。这远远优于八位校验和值的检测率99.6094％，但却远不及32位校验和值的检测率99.9999％。
        接收灵敏度
        接收灵敏度是需要考虑的一个重要指标。越是敏感的接收器，能够被检测到信号强度就越弱。换句话说，发射器和接收器之间的距离和障碍物可以更大。
        接收灵敏度可能会产生混淆的原因之一是，它使用一个被称为分贝（dB）的计量单位来表示。分贝是一个使用对数（指数）来表示的比例。10:1的比例为10 dB，2:1的比例为3dB。1:1的比例为0dB，而小于1:1的比率用负数表示。例如，一个1:2的比例等于-3dB。
        由于接收灵敏度显示了可以成功地接收到的无线电信号有多微弱，功率越低越好。这意味着负数的绝对值越大，接收灵敏度越好。例如，-110 dBm的接收灵敏度比-107 dBm的接收灵敏度更优3dB，或者因数2。换句话说，在一个指定的数据速率，具有-110 dBm灵敏度的信号接收器可以收到具有-107 dBm灵敏度的接收器能接收到的信号强度一半的信号。
        对于工业设施的近距离安装，一个常见的问题是，“所有无线链路都要求无遮挡视线吗？”答案往往是否定的，但对于不同传输介质无线电波确实有不同的衰减率。
        从天线传播无线电波的地区，被称为菲涅尔区。就像把石头丢进水池产生的波，无线电波受到障碍物存在的影响，并可能被反射、折射、衍射或散射，这取决于障碍物的属性以及它与无线电波的相互作用。这就是通常当有遮挡时，信号是如何到达接收器的。然而，这种效应使信号变弱并且遮挡物会影响无线电波的运作。
        正确地使用天线和调整输出功率可以在很大程度上克服这些问题，确保信息传输。工业级定向天线和高增益多向天线允许无线电通过拥挤的工业设施实现远距离通信。同时控制工程网版权所有，低增益天线的使用可以防止无线电讯号到达不必要的距离或方向。
        协议的灵活性
        现有的有线网络，使用户受制于在同一时间内只能使用一个特定的协议。但是CONTROL ENGINEERING China版权所有，使用无线架构却允许多个协议在相同的通信层同时运行，给用户更大的灵活性
        任何无线设备需要绑定到现有的控制系统，但要将信息嵌入到现有的许多不同的控制系统，这是个不小的任务。 4-20 mA信号和开关信号是通用的；数字输入允许以非常低的成本获得更多数据流，但通常都会增加系统的复杂度。在需要大流量数据的地方，Modbus网络和OPC服务器可以提供更高的接受度和更好的互用性。
        工业耐用度
        最后，用于工业应用的无线设备应使用工业级元件，因此可以在工业温度范围中可靠地工作（如-40 °到+75 °C）。此外www.cechina.cn，这些产品一般都比消费设备具有更优的构造，从而能在冲击和振动的条件下可靠地运行。
        工业无线调制解调器通常携带某种形式的UL认证。最常见的UL认证是针对第1类，2区的环境，即允许无线电在有易燃易爆气体、液体或蒸汽中运行。拥有这个认证也是有好处的，因为公司可以标准化单一类型的设备，并可以不顾环境地在许多应用中使用它。