无线:全球工业通信的未来

自40年前施乐帕洛阿尔托研究中心(Xerox Parc)最初创建以来，以太网已成为办公室、零售和住宅应用通信的主要标准。随着进一步的发展，它已经稳步渗透到生活和工业的其他领域;事实上，汽车行业现在正将其视为CANBus的替代品或补充。从工业制造和过程工业的角度来看，多年来，它已经形成了许多控制和自动化标准和基于标准的协议的基础，现在在过去传统上由专有有线协议主导的领域获得了巨大的立足点。

除了显著的速度和带宽改进之外，最重要的发展之一可以说是无线功能和协议的创建。在家庭和商业环境中已经出现并逐渐达到饱和的制造和加工行业现在开始受益于无线基础设施可以提供的功能和商业开发和增强。

越来越多的自动化和流程领域的供应商正在开发具有无线功能的设备，甚至到了小型产品级别，可以说，它可以产生最大的影响。以太网并不是唯一的目标，但它对于需要连接到更广泛的企业的应用程序非常有用。无线协议存在于许多现有的通信解决方案中，有些是专门为垂直行业和专业开发的。

ISA100标准

无线解决方案的能力已经被认识了很多年，在2005年ISA 100委员会成立的目的是建立一套标准，以确定特定于工业领域的要求。该委员会由来自全球约250家公司的代表组成，其作用是促进无线技术的发展，增强其完整性，并促进其吸收;以提高用户信心为最终目标。随后的ISA 100标准旨在为工业控制和过程控制解决方案提供安全可靠的无线操作框架。

具有无线功能的硬件正变得越来越主流。我们从主要自动化和流程供应商那里采购的许多产品现在都可以使用无线作为主要通信手段，通常是有线通信的变体。这是一个非常令人兴奋的发展，随着人们对无线协议的信心开始超越最初的立足点，它只会进一步扩大。

最初，无线作为通信桥梁的沉默是由个人经验引起的，许多用户在家里看到了一些问题，比如不必要的大信号衰减，潜在的安全漏洞，以及不理想的路由器性能。在工业领域，这已经被专门设计用于关键制造和工艺应用的更强大的硬件所对抗。ISA 100委员会在设计和消除工业环境中的许多恐惧以及恢复对工业应用技术的信心方面发挥了重要作用。

无线设备的好处

无线设备的主要好处是显而易见的。在许多情况下，那些分布在广阔地区和难以到达的位置的远程设施是主要的候选设施;传统的有线基础设施将更加复杂、昂贵、难以使用和维护。一个很好的例子是在油库中，各种传感器需要从大量数据点传播多个变量，如温度、流量、液位和体积。无线简单地消除了对广泛的电缆基础设施的需求，这也有助于维护和故障排除。另一个应用可能是在航运码头，起重机的运行数据，如轴承温度、润滑水平、工作时间和功率需求可以很容易地反馈到中央控制套件，以确定使用情况并制定维护计划。

诸如此类的应用程序已经存在，并且已经看到了无线基础设施可以带来的好处。在大多数情况下，这些应用程序还利用许多领先设备供应商提供的服务，这些供应商部署专门的团队、服务、产品和软件，专门为满足工业无线安装而创建。

大多数标准化无线解决方案的美妙之处在于，它们往往与产品无关。通过同意各种标准组织和协议所有者制定的原则，大多数产品将在一个公共共享网络上操作和交付数据，该网络可以由其他供应商的设备填充。这为工厂工程师和管理人员提供了大量的产品选择，他们相信专有的有线协议不会妨碍其安装基础的设计、调试和后续开发。

无线安全

寻求采用无线解决方案的人考虑的另一个主要“问题”是安全性。与家庭和零售设置一样，根据部署的基础设施，可以使用多个级别的安全性。无线以太网是最大的目标，因为它经常与企业级系统共享接入点。然而，安全性是任何无线提供商武器库的重要组成部分，并且存在无数安全网络的解决方案。大多数提供与企业解决方案的集成，使用安全网关和基于网络的“无人区”，其中两个网络彼此隔离，采用严格的安全协议来防止交叉。在许多情况下，大多数协议的安全过程都是相同的，依赖于隔离、受控访问和审计跟踪。

有许多公司提供无线硬件;大多数应用程序都由许多供应商和协议提供，并将消除与缺乏选择有关的任何疑虑。无线技术将继续存在，并且只会随着产品的发展而改进，以符合修订的标准、增强的技术、更大的带宽和更快的速度。该技术已被证明是可靠且易于实现的，并已在许多关键任务应用中发挥了作用。在不远的将来，无线网络将像传统的有线网络一样被广泛采用。

- Frank Cantwell是Allied Electronics的产品管理副总裁。由数字项目经理Joy Chang编辑，控制工程，jchang@cfemedia.com

关键概念

• 以太网已经成为通信的主要标准，汽车行业现在正将其视为CANBus的替代品或补充。
• 无线解决方案的能力已被认可多年，2005年ISA 100委员会成立，以建立一套标准，定义特定于工业领域的要求。
• 在不远的将来，无线网络将像传统的有线网络一样被广泛采用。

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