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无线:全球工业通讯的未来

来源:控制工程网2015.10.11阅读 1405

  很快,在工业领域,无线网络就会像传统的有线网络一样被广泛接受。自从40年前,Xerox Parc发明以太网以来,它已经成为办公场所、零售以及住宅环境下通讯的主要标准。随着进一步的发展,它已经逐步渗透到生活和工业的各个领域;事实上在汽车领域,已经将其视为CANBus的替代或补充。
  从工业制造过程工业的角度来看CONTROL ENGINEERING China版权所有,很多年来,工业无线网络已经成为很多控制或自动化标准以及基于这些标准协议的基础,而且现在,在很多传统上是专有有线协议的领域,无线网络也开始占有一席之地。
  伴随着在速率和带宽方面的巨大进步,在通讯领域最重要的进展可能就是无线功能和通讯协议的发明。由于在家庭以及商业领域,已经或逐步到达饱和状态,生产制造和过程工业已经开始获益于无线基础设施所能提供的功能、商业开发及提升。
  在自动化和过程工业领域内,更多的供应商正在开发具有无线功能的设备,尤其是在它们具有更大影响力的小型产品上面。以太网不是唯一的目标,但是对于需要连接到更广范围内企业网络上的应用来讲,非常有用。无线协议存在于很多种目前存在的通讯协议中、尤其是那些为垂直产业和特殊设备专门开发的协议中。
  ISA100标准
  无线方案的功能已经获得认可很多年了。2005年ISA 100委员会成立,其使命是建立一系列的标准来确定工业领域的特殊需求。该委员会由来自于全球超过250个公司的代表组成,其职能是促进无线技术的发展、提升其完整性、使其活跃于工业领域;其最终目的是提升用户的信任。ISA 100标准旨在提供一个框架CONTROL ENGINEERING China版权所有,确保为工业控制和过程控制解决方案提供一个安全、可靠的无线网络。
  具有无线功能的硬件正在逐步成为主流。众多主流自动化厂商推出的工业产品,已经开始将无线网络作为主要的通讯方式。虽然经常是以有线网络产品的某种升级的形式也出现,但这仍是一个非常振奋人心的发展,因为这会增加无线协议开始扩张到其初始应用领域之外的信心。
  最初,无线网络默默无闻,是由于根据个人用户的经验,在家里使用时,无线网络设备作为通信桥接器,会有很多问题,比如不必要的非常大的信号衰减、可能的安全方面的缺陷、以及并不十分理想的路由性能。
  在工业领域,尤其是在在关键生产和过程工艺应用中,专门为此设计了很多功能强大的硬件设备,来应对上述问题。通过改进设计来消除人们对无线技术的担忧,恢复该技术在工业应用领域的信心,ISA 100委员会起了巨大的作用。
  无线设备的好处
  无线设备所带来的好处显而易见。在很多情况下,尤其是那些分布范围比较广、或者是比较难于到达的区域,远程安装是主要的选择。如果使用传统的有线基础设施的话,则比较复杂、昂贵、难于布置和维护。
  一个很好的例子就是罐区,需要从多个测点、利用很多种传感器来测量、传输多种变量:比如温度、流量、液位和容积。无线网络,则消除了昂贵的有线设施、而且对于维护和故障诊断也非常有利。
  另外一个典型的无线应用是在码头上,吊装设备的运行数据,如轴承温度、润滑油液位、工作小时数以及功率需求可以很容易的反馈给中央控制设备,从而可以确定设备的利用情况,规划维护计划。
  上述已经存在的应用,已经享受到了无线网络基础设施所带来的好处。在大多数情况下控制工程网版权所有,这些应用也会影响到很多先进的设备供应商所提供的服务,他们配备专门的团队、服务、产品以及软件,来满足工业无线网络安装的需求。
  大多数标准无线网络解决方案的美好之处在于它们不是面向产品的。只要同意由不同的标准组织和协议拥有者所制定的基本原则,大多数产品都可以运行在共享的网络上并经其传输数据,而这些网络可以是由很多其它供应商的设备组成。这样,工厂工程师和经理对于产品就有很大的选择空间,使其可以确信有线协议的专属性质不会影响设计、调试以及紧跟其后的安装基础。
  无线网络的安全性
  对于那些正在寻求接受无线解决方案的人来讲,另外一个主要的考虑因素是安全问题。正如居家和零售业,有多个不同层次的安全措施,主要取决于所部署的网络设施。因为经常要与企业层网络共享接入点,因此无线以太网成为首要关注对象。然而,安全问题是任何无线网络提供商解决方案主要部分。
  有无数种方案可以用来确保无线网络的安全。大多数与企业集成的方案使用了安全网关和基于网络的“无人地带”,在此区域两个网络相互之间相互隔离,有严格的安全协议来避免相互交叉。在很多情况下,对于大多数协议来讲,安全程序的运行都是一样的,都依赖于隔离、访问控制和审查跟踪等。
  很多公司提供具有无线功能的硬件;大多数应用所需的产品都有众多的供应商和协议可供选择www.cechina.cn,这样就可以消除缺乏选择的担忧。
  随着标准的修订、技术的进步、更大的带宽、更快的速度,无线网络也会随着产品的发展而不断的改进。已经证明,无线技术具有鲁棒性,便于实施,在很多关键任务领域获得应用。相信在不久的将来www.cechina.cn,无线网络就会像传统的有线网络一样,被广泛接受。(作者:Frank Cantwell)
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