试图选择一个赢家:竞争的工业无线标准搅动了问题,而不是澄清了问题

无线技术正在工业环境中证明自己。许多制造商被潜在的成本节约或将传感器放置在以前无法到达的区域的能力所吸引,正在使用工业无线网络。这些早期采用者中的大多数都对他们项目的结果感到满意,他们相信工业无线网络的数量将迅速增加……

作者:Frank O Smith,特约编辑 二零零八年十一月一日

无线技术正在工业环境中证明自己。许多制造商被潜在的成本节约或将传感器放置在以前无法到达的区域的能力所吸引,正在使用工业无线网络。

这些早期采用者中的大多数都对他们的项目结果感到满意,他们相信,如果一个问题能够得到解决,工业无线网络的数量将迅速增加:这个问题就是关于标准的持续争论。

“我们的最终目标是满足客户对任何标准的要求。”

——hesh Kagen,咨询经理
英维思过程系统全球无线计划

无线网络的最终标准可能会带来许多好处——首先是降低无线现场仪器设备的单位成本,目前每个设备的价格约为600至700美元。标准还可以吸引供应商和用户推动新应用程序的开发,并通过确保更大的互操作性来加速广泛的行业部署。

但是,尽管今年无线通信标准方面的工作取得了重大进展,但仍存在相当大的不确定性。这在很大程度上是由于两个标准的出现,这两个标准都得到了一些组织的支持,这些组织坚信他们已经发现了整个行业应该遵循的道路。

这两个相互竞争的标准是:

  • 无线哈特,由主要由供应商支持的HART通信基金会(www.hartcomm2.org/index.html)财团提出。它于2007年9月作为HART 7规范的一部分首次亮相,并在去年夏天通过增强的HART 7.1规范进行了更新,以获得iec认证。

  • ISA 100.11www.isa.org) -携带ANSI标准授权-它规定了重要的最终用户输入和批准。该标准正在朝着最终批准的方向努力,预计将于2009年初获得批准。

英维思过程系统致力于促进工业无线应用的使用,并在企业的各个层面利用无线网络。

尽管将WirelessHART纳入ISA 100“标准家族”的行动正在进行中,但在这一点上没有任何保证。事实上,大多数行业观察人士预计,在一段时间内,将会出现两种独立的无线标准。有些人认为这未必是件坏事。

“每个人都想解决的大问题是成本,”总部位于辛辛那提的部门主管吉姆•雷兹纳(Jim Reizner)表示宝洁公司负责过程传感技术。“有线(网络)不仅安装成本高,而且工程和维护成本也高。如果我们能取消这种做法,对终端用户来说将是一个巨大的进步。但无线技术仍处于起步阶段。在这个时候,任何想在核反应堆水冷回路上安装无线设备的人都是疯了。”

与任何新兴技术一样,包括旨在促进采用的标准,每家公司都必须自己决定,在利用收益的同时,还要与风险作斗争,在学习曲线上处于什么位置。除了在小众应用程序中运行专有无线网络的隔离部署外,Reizner还为基于WirelessHART和ISA 100.11a的网络提供了“入门工具包”。

竞争的标准

“试图弄清楚无线标准的意义是一项崇高的事业,”咨询公司的经理Hesh Kagen说英维思过程系统他挖苦地说。尽管一些自动化供应商致力于一个或另一个标准,但“英维思并没有在其中一个方面拥有既得利益。在这一点上,我们还没有走在我们自己的协议的最前沿,”他说。

然而,Kagen确实主持了一个关于互操作性的ISA工作组,英维思也积极参与hcf——这并不罕见,因为无线社区相对孤立,供应商和最终用户同时参与两个小组。

“我们的最终目标是满足客户对他们使用的任何标准的要求,”Kagen说。

WirelessHART规范是HART协议中的一个组件,HART协议长期以来一直是有线通信的标准。HART是智能现场设备和主机系统(如分布式控制和安全系统)之间有线通信的最广泛部署的全球标准,用于处理过程和环境监测以及机器健康等应用。

HART的基础植根于最初由艾默生过程管理。当艾默生将HART提供给其他人使用时,它很快被全球220多家自动化设备供应商所接受。HART无线组件的开发始于2004年,最初的WirelessHART规范于2007年9月公开发布。

ISA 100标准委员会成立于2005年,旨在开发上述“标准家族”,该标准将解决许多无线技术,以及过程自动化中使用的智能现场设备——用于离散制造的跨工厂自动化、RFID,以及超越过程监控的应用程序,包括工人移动性、语音IP、视频和资产跟踪。

多供应商分

该标准起源于2002年由能源部赞助的初始工作,能源部资助了选定供应商的开发工作伊顿通用电气(General Electric),霍尼韦尔。ISA 100.1a是ISA 100“保护伞”的一部分,专门用于智能现场设备和主机系统网关之间的无线通信。

霍尼韦尔全球无线业务总监Jeff Becker认为:“HART更多是针对本地无线网络,而ISA 101a的设计目的是服务于广泛的工厂无线网络。”

WirelessHART和ISA 100.11a都利用了网状网络技术和时间同步信道跳变,并在IEEE 802.15.4指定的低功耗无线无线电上标准化。但是无线电中的模式体系结构是不同的,使得基于两个标准的设备不兼容。

HART更适用于本地无线网络,ISA 100.1a旨在服务于广泛的全厂无线网络。”

——jeff Becker,霍尼韦尔全球无线业务总监

当HCF最初考虑开发无线标准时,它的董事会以4:1的比例与艾默生,ABB豪泽Endress +,西门子击败霍尼韦尔过程解决方案。HCF随后请求ISA接受WirelessHART作为其。11a规范的基础,但被拒绝了,部分原因是ANSI要求标准广泛代表最终用户的输入和共识。2007年10月,两个机构达成协议,组成一个小组,致力于接受WirelessHART作为ISA 100的标准之一。这项工作正在进行中。

与此同时,霍尼韦尔在2007年夏天宣布了其“ISA-100就绪”的OneWireless技术,该技术能够在ISA 100.11a标准获得批准时进行软件升级。艾默生已经发布了基于WirelessHART的智能无线技术。

两大阵营都存在着强烈的情绪,如果不朝着一个标准或另一个标准制造的设备的可行互操作性发展,这两种标准合理共存的前景就会变得黯淡。双方的利弊都很难理清,因为两个阵营都在宣传自己的好处,同时诋毁对方。

争论更多的是为了确保思想份额和市场牵引力,而不是纯粹的价值,围绕哪种标准将最迅速地获得支持,为供应商带来利润丰厚的收入流。Dedham市的ARC咨询小组项目无线现场设备“将从今天的小市场发展成为整个过程现场设备市场的重要组成部分”,从2007年的2亿美元增长到2012年的11亿美元(32%的市场增长率)。

ARC高级分析师哈里•福布斯(Harry Forbes)表示:“大部分市场仍然是专有的,但WirelessHART已经领先了一年多。”“‘抓到你了’是ISA 100.11a直到2009年才会出台。”

福布斯补充说,许多制造商正在向无线技术迈进,仅仅是因为投资回报率太诱人了,不能再等了。

贝克尔说:“霍尼韦尔的立场是,无线shart没有多大意义,因为它们的成本差不多。”“当你考虑未来扩大规模或运行工厂的不同部分时,ISA更有意义。我们相信ISA将占据主导地位,但市场将做出决定。”

问题解决者

然而,艾默生过程管理无线副总裁Bob Karschnia表示:“标准很复杂,但就应用而言,没有不支持WirelessHART的应用。它解决了所有需要解决的问题。ISA相信ANSI制定了一套规则来确保公平,但是公平并不能保证最好。

“客户应该关注供应商支持哪些标准,并选择拥有最广泛供应商基础的产品,”Karschnia继续说道。“归根结底,他们希望从多个供应商那里购买,所以增长最快的标准是人们会选择的标准。”

宝洁公司的雷兹纳说,宝洁公司将继续探索和测试这两种方法,但不会命令其工厂采用哪种方法。

“也许在一个理想的世界里,我们有理由偏爱一种标准,”雷兹纳说,“但我们并不是生活在一个理想的世界里。这两种标准当然有消极的一面,但也有积极的一面。从技术创新的角度来看,有两个是好的,因为每个都必须保持彼此的竞争力。最终用户面临的挑战是选择一匹马,骑上一段时间,然后从中赚钱。”