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还在使用专网吗?——开放标准工业无线网络的优势

来源:控制工程网2019.07.25阅读 1402

  选择无线网络时,请先考虑总的拥有成本、互操作性和实用性。大约30年前CONTROL ENGINEERING China版权所有,相互的竞争通信协议包括由IBM支持的令牌环网和由GM支持的工业网络Token Bus。Banyan Vines和Novell Netware也在其中。现在,最主要的协议包括IEEE 802.3以太网以及带冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA-CD)。实施和维护专有协议的成本高昂;以太网利用简化的方法,可以以更低的成本建立连接。
  当无线网络在大约20年前首次推出时,它们既昂贵又繁琐且速度慢。与有线网络相比,没有任何竞争力可言。即使为小型的、基于家庭的网络进行安装和配置,也是一件苦差事,运行起来可靠性也很差。设备也非常昂贵,所以当时只有那些发烧友或最前沿的技术人员才能进入这个领域。
  一系列非标准产品的使用使问题变得更加严重,这些产品承诺可以实现更好、更快的连接,和更低的总拥有成本。但降低总拥有成本并不一定总能如愿。随着标准化的发展,为专有网络提供服务所需的专业人才库非常有限,因而成本高昂。从长远来看,专有的、非标准的设备或网络最终无法立足,并且会导致技术部署放缓。
  开放与专有网络的差异
  标准化允许自由和开放的思想交流,以促进持续改进,而不会有总体利润方面的负担。开放标准是包容性的;任何坚持开放标准的人都可以参与并做出贡献。专有标准是在封闭的环境中开发的,最终目标是通过占有一定的市场份额,来保持竞争优势并获得盈利。开放标准通过为开发和性能设置边界范围来限制技术,从而推动开发人员设计出成本更低的解决方案。
  开放标准还允许跨学科的不同设计团队之间的协作,从而产生创新的解决方案,改进现有技术并推动将其部署到应用或行业中。开放标准推动竞争,促进创新。这一切,都降低了开放标准技术的成本,扩大了参与者的范围。它对所有技术都是适用的,而不仅仅是无线技术。
  专有技术也可以成为创新的驱动力。早期的网络使用不同的中间仲裁方法来解决多用户、多址通信的问题。早期使用的很多技术已经标准化,并且很多会持续存在。然而,专有系统本质上是封闭系统,并不像开放标准那样对所有人开放。专有的、非标准网络依赖于自定义代码和设备、非标准的频率和设备,以及具有专门配置的专用接口。这些系统的开发成本很高,但系统投资者需要回报。
  如果系统按照宣传所讲的方式运行,并且没有来自竞争方面的压力,那么业主对开发和创新的追求可能不会那么积极,开放标准生态系统中的开发人员也是如此。遗憾的是,任何研究和开发的成本以及由此产生的系统升级都由最终用户承担,并且通常都非常昂贵。
  例如,开放式标准Wi-Fi的部署,可能需要花费5,000美元,并且可以通过商用设备以低成本提供稳健且易于升级的系统。另一方面,在同一时期内,专有系统可能花费6位数,但性能只是略有改善。以一个大型市政污水处理设施为例,客户希望能够创新并保持使用最新技术,因此他们安装了专有无线系统。尽管该系统运行良好,但进行升级和安装需要花费数十万美元。
  部署专有系统的成本
  为了保护专有系统,如果首席技术官想要使用特定供应商,那么在最终设计中获得最佳结果的唯一方法就是使用同一个供应商。不要试图混合和匹配不同厂家的设备,因为基础系统支持的标准不同,这样就可能会出现问题。如果公司最初使用ABC的产品,那么该系统中使用的每个组件都必须来自系统ABC。
  这可能会导致初始预算的增加,但公司将拥有一个完整且有效的系统。其它收益包括拥有通用设备,所有系统都经过优化,并根据管理系统设计和运行的专有标准进行通信和运营。
  开放标准和专有标准之间的差异,不仅仅是初始成本。可以毫不夸张地说,在系统的生命周期中,专有系统与开放系统的成本比可能高达30比1。除非存在压倒一切的技术优势或法律方面的原因,否则大多数专有系统将在设计过程的早期被淘汰。每个非标准项目都会导致最终设计增加额外成本。
  系统运行后,其它成本开始显现。一个主要成本是系统升级;升级费用很容易与初始资本投资相当,甚至使其相形见绌。另一个无法预料的问题是专有系统可能需要专业技术人才。找到合格的人员来维护、服务、和升级标准系统是非常困难的;找到并留住专门从事特定供应商的技术人员和工程师并不容易。缺乏人才,尤其是专业人才稀缺,这也可能会大大增加成本。
  开放标准原则
  2012年,电气和电子工程师协会(IEEE)、互联网协会(ISOC)、万维网联盟(W3C)、互联网工程任务组和互联网架构委员会共同确认了一系列原则www.cechina.cn,促进了互联网和相关技术的指数级增长。“开放标准”(Open Stand)原则定义了可获取的标准,并通过公开参与的过程,为协作创新提供了框架。
  这5项开放标准的原则是:
  1.合作;
  2.坚持原则;
  3.集体赋权;
  4.可用性;
  5.自愿采用。
  任何满足需求或解决问题的技术,都将被广泛应用并最终实现标准化。在整个技术史上,类似的例子数不胜数。以太网是一个类似专有系统的典型例子,它首先成为事实上的标准,后来被军方和工业采用控制工程网版权所有,然后才正式发布为IEEE 802.3。另一个例子是蓝牙,它由私人开发控制工程网版权所有,然后被标准化为IEEE 802.15.4。这主要是因为他们获得了工业界和公众的广泛应用。
  开放标准无线网络价格低廉,功能强大CONTROL ENGINEERING China版权所有,并且具有广泛而深入的市场渗透率。开放标准是“中立的供应商”,任何希望参与的人都可以贡献,唯一的要求是他们要遵守管理标准。开放标准推动了创新和应用,同时降低了成本。
  由于技术或制度缺陷,专有系统可能会降低技术的应用。企业在部署网络系统时,应充分考虑总拥有成本、互操作性和实用性。在初始阶段进行充分的研究,将确保系统的长期稳健、有用和可靠性。(作者:Daniel E. Capano)


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