http://kadhoai.com.cn 2026-05-02 19:50:43 來源:《今日自動化》
編者語:wuxiantongxunzuoweidangjinshijiezuijuhuolidexinxingjishuzhiyi,juyouyouxianjishuwufahuohennanqudaideyoushi,bingqieyijingzhubushentoudaogongyekongzhidegegehuanjie。zaigongyekongzhilingyu,wuxiantongxunjishuzhengchengweijixianchangzongxian、工業以太網技術後的又一個熱點。
隨(sui)著(zhe)工(gong)業(ye)無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)技(ji)術(shu)的(de)問(wen)世(shi)及(ji)隨(sui)之(zhi)而(er)來(lai)的(de)技(ji)術(shu)革(ge)新(xin)及(ji)機(ji)遇(yu),無(wu)線(xian)設(she)備(bei)在(zai)生(sheng)產(chan)製(zhi)造(zao)行(xing)業(ye)的(de)市(shi)場(chang)得(de)到(dao)了(le)迅(xun)速(su)的(de)擴(kuo)張(zhang)。在(zai)工(gong)業(ye)控(kong)製(zhi)領(ling)域(yu),無(wu)線(xian)通(tong)訊(xun)技(ji)術(shu)正(zheng)成(cheng)為(wei)繼(ji)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)、工業以太網技術後的又一個熱點。
迅速崛起的工業無線通訊技術
調查顯示,全球工業無線通訊市場規模已經超過13億美元,並會在未來的幾年中持續保持15%左右的年增長水平。無線通信技術無疑將對新老生產設備及工藝流程的自動化改造產生深遠的影響。
無wu線xian通tong訊xun作zuo為wei當dang今jin世shi界jie最zui具ju活huo力li的de新xin興xing技ji術shu之zhi一yi,具ju有you有you線xian技ji術shu無wu法fa或huo很hen難nan取qu代dai的de優you勢shi,並bing且qie已yi經jing逐zhu步bu滲shen透tou到dao工gong業ye控kong製zhi的de各ge個ge環huan節jie。在zai中zhong國guo,無wu線xian通tong訊xun技ji術shu的de優you勢shi同tong樣yang被bei業ye界jie所suo認ren可ke與yu接jie受shou,應ying用yong也ye越yue來lai越yue普pu及ji,市shi場chang正zheng在zai蓬peng勃bo發fa展zhan。國guo內nei的de一yi些xie高gao校xiao如ru清qing華hua大da學xue、浙江大學等,研究單位如中科院沈陽自動化所都開展了無線通信網絡應用於工業自動化控製的研發,並取得了一定的成果。
根據Venture Development Corporation(VDC)公司的調查顯示,2006年全球在工業無線技術方麵的花費由2003年的7500萬美元增長到超過1.83yimeiyuan。erjinnianlai,guojizhuliuzidonghuagongyingshangyuzhuanyechangshangsuotuichudewuxianjishuyuchanpincengchubuqiong,wuxianchuanshujinrugongyekongzhilingyudequshiwukezhiyi。youyunengzailinghuoxing、電纜減少帶來的成本減少以及關鍵信息拓展測試等方麵帶來大量好處,無線解決方案正在融入工業應用領域。
美國能源部的一項研究顯示,傳感器的改善能夠節約10%denengyuan,wuxianjishuxianranshigaishangongyehuanjingdezuijiaxuanze,erqietahaikeyijieyuexiangyingdepeixianweihufeiyong。yinci,meiguonengyuanbujianggongyewuxianjishulieweishixiandao2020年美國工業整體能耗降低5%目標的主要技術手段之一。另據Sensicast Systems與B&B Electronics聯合組織的最新調查顯示,53%的受訪者正計劃於未來12個月中采用無線傳感器網絡,相比於2005年1月進行的同類調查,增長了8個百分比。可見在工業自動化市場,最終用戶和係統集成商對無線傳感器網絡技術表現出了越發濃鬱的興趣。
當前重要的工業無線技術發展方向是通信協議的標準化。對於可用於現場設備層的無線短程網,采用的主流協議是ieee 802.15.4(zigbee),對於大數據容量的短程無線通信,則是ieee 802.15.3,而對於適應較大傳輸覆蓋麵和較大信息傳輸量的無線局域網,采用的是ieee 802.11係列。其中應用的重點是無線短程網和無線局域網。
由you於yu無wu線xian技ji術shu能neng在zai眾zhong多duo方fang麵mian帶dai來lai大da量liang好hao處chu,無wu線xian傳chuan輸shu技ji術shu進jin入ru工gong業ye領ling域yu為wei大da勢shi所suo趨qu。然ran而er,一yi些xie行xing業ye采cai用yong無wu線xian技ji術shu的de比bi率lv一yi直zhi低di迷mi。全quan國guo工gong業ye過guo程cheng測ce量liang和he控kong製zhi標biao準zhun化hua技ji術shu委wei員yuan會hui副fu主zhu任ren委wei員yuan劉liu楓feng教jiao授shou指zhi出chu,目mu前qian無wu線xian的de應ying用yong主zhu要yao停ting留liu在zai應ying用yong層ceng,作zuo為wei有you線xian傳chuan輸shu的de補bu充chong。這zhe主zhu要yao是shi由you於yu終zhong端duan用yong戶hu麵mian臨lin巨ju大da挑tiao戰zhan和he使shi用yong無wu線xian技ji術shu帶dai來lai的de風feng險xian等deng造zao成cheng的de,包bao括kuo產chan品pin的de可ke靠kao性xing、保密和安全性等。其中,無線技術的安全性、可靠性、性價比以及無線通訊技術在工業領域的應用方案,是我國用戶普遍關心的話題。
工業無線技術的應用有待衝破阻力
盡管無線通信及相關技術已經開始大量應用於商業與民用環境中,但是全球市場研究公司IMS Research對dui工gong廠chang自zi動dong化hua的de最zui新xin調tiao查zha研yan究jiu顯xian示shi依yi然ran存cun在zai一yi些xie問wen題ti阻zu礙ai了le無wu線xian技ji術shu更geng為wei廣guang泛fan的de應ying用yong。專zhuan家jia指zhi出chu,無wu線xian技ji術shu在zai工gong業ye應ying用yong的de最zui終zhong實shi現xian,還hai需xu要yao解jie決jue成cheng本ben、解決方案定製化和安全方麵等一係列問題。
IMS Research認為阻礙藍牙發展的最大障礙是成本問題,Forward Concepts公司則預測無線局域網設備的平均銷售價格將下降23%。隨著成本問題的下降,對阻礙工業無線技術發展的實質原因的探討開始提上議程。
現xian今jin,機ji器qi製zhi造zao商shang和he最zui終zhong用yong戶hu采cai用yong無wu線xian通tong信xin的de最zui大da障zhang礙ai在zai於yu無wu線xian通tong信xin的de可ke靠kao性xing。重zhong型xing機ji械xie的de使shi用yong有you可ke能neng會hui中zhong斷duan無wu線xian信xin號hao,工gong廠chang自zi動dong化hua中zhong,收shou集ji可ke靠kao、詳盡的機器數據的重要性加劇,目前來看有線解決方案還是最佳的選擇。
當前的無線技術以TCP/IP為(wei)基(ji)礎(chu),根(gen)據(ju)設(she)計(ji),它(ta)可(ke)在(zai)無(wu)連(lian)接(jie)及(ji)不(bu)可(ke)靠(kao)的(de)通(tong)信(xin)網(wang)絡(luo)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)中(zhong)以(yi)全(quan)力(li)交(jiao)付(fu)模(mo)式(shi)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)包(bao)。該(gai)傳(chuan)輸(shu)控(kong)製(zhi)協(xie)議(yi)使(shi)得(de)在(zai)不(bu)可(ke)靠(kao)的(de)因(yin)特(te)網(wang)協(xie)議(yi)網(wang)絡(luo)上(shang)實(shi)現(xian)以(yi)連(lian)接(jie)為(wei)導(dao)向(xiang)的(de)可(ke)靠(kao)傳(chuan)輸(shu)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng)。然(ran)而(er),IP網絡在出現傳輸錯誤時或在網絡阻塞階段會丟失數據包,而又不通知上層協議。
雖然TCP/IP提(ti)供(gong)了(le)任(ren)意(yi)網(wang)絡(luo)條(tiao)件(jian)下(xia)的(de)可(ke)調(tiao)節(jie)性(xing),但(dan)它(ta)也(ye)在(zai)數(shu)據(ju)包(bao)交(jiao)付(fu)時(shi)間(jian)上(shang)帶(dai)來(lai)了(le)極(ji)大(da)的(de)差(cha)異(yi),此(ci)差(cha)異(yi)也(ye)稱(cheng)為(wei)網(wang)絡(luo)等(deng)待(dai)時(shi)間(jian)。而(er)對(dui)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)來(lai)說(shuo),上(shang)述(shu)延(yan)遲(chi)是(shi)不(bu)能(neng)接(jie)受(shou)的(de)。由(you)於(yu)基(ji)於(yu)因(yin)特(te)網(wang)的(de)各(ge)個(ge)協(xie)議(yi)都(dou)不(bu)能(neng)真(zhen)正(zheng)滿(man)足(zu)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)的(de)要(yao)求(qiu),當(dang)前(qian)各(ge)廠(chang)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)無(wu)線(xian)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)就(jiu)隻(zhi)能(neng)作(zuo)為(wei)工(gong)作(zuo)區(qu)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)(是將標準協議包裹在專利技術協議之外),從而使得各公司隻能局限於單一的銷售商,而不能從價格和特性的競爭中受益。
anquanxingshiwuxianchuanshujishuyoudaijiejuedelingyidawenti。youyusuoyouwuxianwangluodouyikongqizuoweichuanshushujudejiezhi,yincirongyishoudaoqieting。gegongsibixucaiqushidangdejiamijizhiyibaohuminganshuju,tebieshiqizhishichanquan。jiamishujudemiyaobixudingqigengxin,zhezairenyuanpeizhihekenengdetingjishijianfangmiantichulejudatiaozhan。
chuciyiwai,laiziqitawuxianshebeideganraoyijiduiqitawuxianshebeizaochengganraochengweizuaiwuxianjishuzaigongyeyingyongzuizhongshixiandeyouyigenanwenti。youyudangqiandewuxianjishushiyonggongye、科學和醫療頻帶,因此係統須同其他無線網絡並存。由於同915 MHz相比利用較低,5.8 GHz相比節約成本,因此係統通常使用2.4 GHz的範圍,這也是藍牙和其他IEEE 802.11技術工作的範圍。
另ling一yi方fang麵mian,工gong廠chang自zi動dong化hua中zhong的de保bao守shou派pai也ye限xian製zhi了le無wu線xian通tong信xin網wang絡luo的de建jian立li,既ji然ran有you線xian的de還hai能neng用yong,為wei什shen麼me要yao換huan成cheng無wu線xian的de呢ne?話hua雖sui如ru此ci,還hai是shi有you越yue來lai越yue多duo的de公gong司si加jia入ru到dao無wu線xian產chan品pin應ying用yong行xing列lie中zhong來lai,開kai始shi專zhuan門men定ding製zhi工gong廠chang環huan境jing下xia堅jian固gu耐nai用yong的de無wu線xian產chan品pin。這zhe些xie公gong司si通tong過guo選xuan用yong正zheng確que的de基ji礎chu設she施shi和he無wu線xian技ji術shu,提ti高gao其qi工gong業ye網wang絡luo的de性xing能neng。無wu線xian產chan品pin價jia格ge下xia降jiang同tong樣yang促cu進jin公gong司si將jiang有you線xian網wang絡luo轉zhuan化hua為wei無wu線xian網wang絡luo,或huo兩liang者zhe同tong時shi使shi用yong。尤you其qi是shi在zai現xian在zai的de經jing濟ji形xing勢shi下xia,無wu線xian網wang絡luo的de初chu期qi投tou入ru要yao低di於yu有you線xian網wang絡luo。舉ju例li來lai說shuo,一yi個ge汙wu水shui處chu理li廠chang從cong離li中zhong控kong室shi幾ji百bai米mi的de地di方fang汲ji水shui,用yong無wu線xian網wang絡luo能neng節jie省sheng大da量liang的de費fei用yong。狀zhuang況kuang監jian視shi應ying用yong無wu線xian網wang絡luo同tong樣yang能neng減jian少shao部bu件jian費fei用yong,例li如ru用yong於yu監jian視shi旋xuan轉zhuan功gong能neng的de集ji電dian環huan在zai無wu線xian條tiao件jian下xia就jiu無wu須xu購gou買mai,可ke以yi用yong一yi個ge無wu線xian傳chuan感gan器qi代dai替ti。
根據預測,到2013年,全球工廠自動化中的無線通信係統應用將每年增加約40%。zaimouzhongchengdushang,zengchangjiangyouzidonghuayuanjiangongyingshangcujinwancheng。tamenyijingzhuburenshidaowuxianjishujiangshixiayigejishutengfeidejichu,dadatishenggongchangxiaonengyubaozhengyonghudeanquan。xianzaijixiezhizaoshanghezuizhongyonghuxuyaokaolvdewentishi,ruhequxuanzezuiweishihedewuxianwangluoyingyong,yibaozhenglirundezuidahua。