无线技术正迅速被应用于数据采集与控制系统（SCADA）的简单监视和控制，并在恶劣及干扰严重的环境中提供高可靠性的数据通信。与电缆相比，无线技术将提供更高的灵活性控制工程网版权所有，更易安装及更低的费用。
        了解相关的RF（射频）特性，比如距离、速度、传输方式及各种类型的无线技术，将帮助我们更理智的选择合适的技术和产品。

工业无线应用

        射频的基本特性
        首先CONTROL ENGINEERING China版权所有，我们要了解射频的基本原理，以此来斟酌各种不同的传输方式和无线技术。所有的无线系统都有其固有的频率段，通讯距离及在空气中的数据速率。这些特性互相制约，因此找出它们之间的平衡点以满足特殊应用的需求至关重要。

自由空间射频衰退

        频率
        频率是无线电最为重要的标识。我们可以从无线电所使用的频率看出，这个系统使用的一个无需许可证的频段，或是一个由正规监管部门www.cechina.cn，比如美国联邦通讯委员会（FCC）授予许可证的频段。在美国，一共有三个无需许可证的频段：900 MHZ，2.4 GHZ和5 GHZ。这几个频段被称为ISM频段（工业、科学和医用频段），是由FCC分配的无需许可证使用频段。使用这些无需许可证频段，FCC要求其遵守一定的规定，包括扩频技术（请见以下“传播方式”章节）。
        如果射频信号不是在上述指定的无需许可证的频段中传播，则需要向FCC提交申请来使用此频段。这类无线通讯被称为许可无线通讯，采用固定频率技术（请见以下“传播方式”章节）。。
        传输距离
        频率决定了该信号位于有/无许可证的频段及使用多大的传输距离。在无线电网络中，信号一经天线中发出，在空气传播过程中，能量便将在信道中有所损耗。这种普遍的能量损耗被称为自由空间损耗，使用某特定频率信号在一定传输距离上的能量损耗表征。下一页的图像将展示最常用的频段在一定传输距离上的自由空间损耗。这个图表说明，随着频率的升高和传输距离的增加，自由空间损耗也逐渐增大。
        基本原则：采用低频技术可以确保更远的传输距离。
        空中（OTA）数据速率
        无线电的传输并不仅是使用一个特定的频率;相反的,它使用的是一个频率范围，该范围的全部或者部分频率会被使用，通常称为通道(Channels)。在无需许可证的频率范围内传输的无线电不允许使用整个频率范围，必须使用通道。其范围大小（不论是整个频段还是部分频段），被称为信道带宽。
        不管何种的传输方式，高速无线电都将使用更宽的信道带宽。信道带宽直接关系着无线电信号能传送的信息量。信息量是指单位时间内可传输的二进制位的位数（kbps或Mbps）。要想获得更高的通信速度，就应使用更宽的带宽，但是高速无线电更易受干扰。因为在已使用的频段上存在的干扰率更高，而且每比特数据的能量更少。
        每比特数据能量是在空气中传输每比特数据所需要的能量。传输速率越低CONTROL ENGINEERING China版权所有，每比特数据能量就越高。每比特数据能量越高，就能保证更远的传输距离。因此，降低传输速度可以扩大传输范围并增强抗干扰能力。
        基本原则：必须在传输距离和OTA数据传输速度中取得平衡。OTA数据传输速度越慢，无线电系统通讯距离越远。
        传播方式
        不同的无线传播方式有不同的特性。这些特性决定了在不同距离上传输不同数据量的能力。以下提及的传输方式已被运用到各种无线技术中。
        固定频率传输是指在一个特定的频段范围（通常非常窄）内传播信号的方式。通过此方式传输的信号通常要求高功率的信号发射器并且获得使用许可。

        如果遇到较强的干扰，信道内或者附近的固定频率发射器将受到影响。对于许可证的要求就是为了减少相邻的系统在使用相同的信道时产生的干扰。
        跳频扩频(FHSS)使用被发射器和接收器都知晓的伪随机序列，在很多频率信道内快速跳变以发射无线电信号。FHSS有较强的抗干扰能力，一旦信号在某信道中受阻，它将迅速再下一跳中重新发送信号。

        直接序列扩频（DSSS）在设备的特定的发射频率内以广播形式发射信号。用户数据在空间传送之前，先附加“扩频码”，实现扩频传输。接收器在解调制的过程中将干扰剔除。在去除扩频码、提取有效信号时，噪声信号同时剔除。

        正交频分复用（OFDM）同时在多个子载波频率上以广播形式发射信号。每个子载波的带宽都很窄，可以承载高速数据信号。OFDM适用于严酷的信道条件。由于OFDM具有较高的复杂度，有很多方式来抗干扰。对窄带干扰的抗干扰能力也不错www.cechina.cn，因为大量的正交的子载波和与DSSS相似的信道编码机制。