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    近幾年，無線通訊技術(shù)已廣泛應(yīng)用于民用及商用領(lǐng)域，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。隨著無線通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，工控網(wǎng)絡(luò)無線化已然啟動(dòng)，而今后技術(shù)的成熟與成本的降低，將促使無線網(wǎng)絡(luò)成為工控的主流。無線以太網(wǎng)、藍(lán)牙、Zigbee、紅外通訊、GPS等層出不窮的新技術(shù)哪種比較適用于工業(yè)現(xiàn)場？它們能否象工業(yè)以太網(wǎng)一樣在工控領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用？用戶最關(guān)心的安全可靠問題如何保證？帶著這些問題，記者專程采訪了西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)自動(dòng)化系統(tǒng)部無線產(chǎn)品經(jīng)理姜傳輝。
 

     無線通訊技術(shù)在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用

    對(duì)于目前存在的多種無線技術(shù)，姜傳輝經(jīng)理認(rèn)為，從技術(shù)角度來看，近幾年涌現(xiàn)的每種無線通訊技術(shù)都有其適合的應(yīng)用場合。短距離人們通常使用紅外通訊，從幾十米到數(shù)十公里的通訊采用數(shù)傳電臺(tái)和無線以太網(wǎng)比較合適，而超過幾十公里甚至達(dá)到上千公里的數(shù)據(jù)傳輸則更多使用CDMA和GPRS等電信技術(shù)，因?yàn)槿绱碎L距離的數(shù)據(jù)傳輸要求的不是大的數(shù)據(jù)量傳輸或?qū)崟r(shí)的通訊，而僅僅是遠(yuǎn)程監(jiān)控采集，在這種對(duì)數(shù)據(jù)量、實(shí)時(shí)性要求較低的情況下，CDMA和GPRS是一種較好且經(jīng)濟(jì)的解決方案。在工業(yè)領(lǐng)域幾十米或幾百米范圍內(nèi)工業(yè)無線應(yīng)用應(yīng)當(dāng)是最大的市場，工業(yè)無線以太網(wǎng)技術(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)的應(yīng)用有著明顯優(yōu)勢。
 

在很多領(lǐng)域，對(duì)設(shè)備通訊的需求與生產(chǎn)管理方式以及與用戶所希望達(dá)到的生產(chǎn)效率有關(guān)。如在港口碼頭，整個(gè)港區(qū)的管理控制系統(tǒng)在沒有無線系統(tǒng)介入之前，碼頭的集裝箱運(yùn)送等工作都是通過人工做信息傳遞，效率非常低，當(dāng)碼頭信息量很大時(shí)，就幾乎無法完成。但如果碼頭已經(jīng)覆蓋了無線信號(hào)，操作人員隨時(shí)都可以介入到調(diào)度中心發(fā)送信息，工作效率會(huì)成級(jí)數(shù)的增長。姜傳輝經(jīng)理強(qiáng)調(diào)說：“物流、碼頭等很多領(lǐng)域都是如此，只要存在移動(dòng)的設(shè)備，并且這些設(shè)備需要控制，便是無線以太網(wǎng)很好的應(yīng)用環(huán)境。”
 

     工業(yè)無線以太網(wǎng)

     姜傳輝經(jīng)理介紹道，工業(yè)無線以太網(wǎng)從技術(shù)性能以及技術(shù)內(nèi)涵來說與工業(yè)以太網(wǎng)是基本一致的，所遵從的協(xié)議也基本一樣，僅僅在物理層有些區(qū)別。以太網(wǎng)是未來系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)的骨干技術(shù)，無線以太網(wǎng)是無線通訊的主要解決方案，工業(yè)無線以太網(wǎng)存在的必要性就如同工業(yè)以太網(wǎng)存在的必要性：現(xiàn)場總線優(yōu)點(diǎn)突出，在未來很長時(shí)間內(nèi)有很強(qiáng)的生命力，但工業(yè)以太網(wǎng)將成為未來趨勢已是無庸置疑；藍(lán)牙等新技術(shù)有其獨(dú)特優(yōu)勢，如果只是單點(diǎn)信號(hào)傳輸，數(shù)據(jù)量不大，它也是無線系統(tǒng)的有益補(bǔ)充，但對(duì)于一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)開放性和系統(tǒng)整合，工業(yè)無線以太網(wǎng)的優(yōu)勢是不可比擬的。
 

    無線以太網(wǎng)的傳輸速率是藍(lán)牙、GPS、Zigbee等無法達(dá)到的，最高可達(dá)到54Mbps，西門子公司的SCALANCE W 工業(yè)無線以太網(wǎng)產(chǎn)品目前能達(dá)到108Mbps的傳輸速率。當(dāng)然，現(xiàn)如今工業(yè)無線以太網(wǎng)的適用范圍還沒有工業(yè)以太網(wǎng)那么大，市場還處于認(rèn)知和接受這種技術(shù)的階段。在設(shè)備連接兼容性方面，工業(yè)以太網(wǎng)有其強(qiáng)大的優(yōu)勢，工業(yè)無線以太網(wǎng)產(chǎn)品可以作為有線產(chǎn)品的有益的補(bǔ)充，補(bǔ)充在工業(yè)移動(dòng)通訊應(yīng)用領(lǐng)域。
 

    一直以來，安全性是工業(yè)領(lǐng)域一個(gè)不可忽視的問題，在無線傳輸方面人們關(guān)注的安全性有兩方面：數(shù)據(jù)的安全性和環(huán)境的安全性。

 

    數(shù)據(jù)的安全性是指在信號(hào)的傳輸方式開放、協(xié)議公開的情況下，如何保證信號(hào)和系統(tǒng)的安全。在這方面，各大廠商都提供了相應(yīng)的解決方案。比如西門子公司針對(duì)數(shù)據(jù)的泄漏，在產(chǎn)品內(nèi)部采用了很多安全機(jī)制，可以設(shè)置數(shù)據(jù)加密，或通過認(rèn)證方式將更高級(jí)的認(rèn)證交給安全服務(wù)器來進(jìn)行，在安全等級(jí)方面用戶有從比較低級(jí)的加密到高級(jí)的安全服務(wù)器的方式等多種選擇。
 

    環(huán)境的安全性是指，在易燃易爆環(huán)境下，如煤礦、化工廠等地，環(huán)境的安全是否存在隱患，在這種環(huán)境針對(duì)不同的安全級(jí)別也被劃分為很多區(qū)域，西門子的SCALANCE W無線產(chǎn)品可以應(yīng)用于Division II 區(qū)，如果需要在I區(qū)應(yīng)用，產(chǎn)品外圍需要加裝防爆箱。
 

    姜傳輝經(jīng)理表示，用戶并不需要過分擔(dān)心信號(hào)干擾問題。同類型的通訊設(shè)備有可能產(chǎn)生干擾，比如在2.4G的情況下，無線以太網(wǎng)技術(shù)和藍(lán)牙使用的頻段是一樣的，如果藍(lán)牙的波形、信號(hào)是規(guī)則的話，在理論上藍(lán)牙有可能干擾它，但實(shí)際情況并不如此，因?yàn)樾盘?hào)的數(shù)據(jù)鏈路層包括識(shí)別幀、數(shù)據(jù)幀的情況都完全不一樣，通過連路程的校驗(yàn)即可克服這個(gè)干擾問題，而其他頻率的干擾，比如工頻干擾或手機(jī)信號(hào)的干擾信號(hào)，因?yàn)檫@些信號(hào)所使用的頻率與WLAN 使用的頻段相距比較遠(yuǎn)，所以基本可以忽視這種型號(hào)的干擾因素。
 

    西門子公司的工業(yè)無線以太網(wǎng)產(chǎn)品

    1997年第一個(gè)無線以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11產(chǎn)生，以及后來又出現(xiàn)更成熟的IEEE 802.11b，西門子自動(dòng)化與驅(qū)動(dòng)集團(tuán)一直關(guān)注著這一技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也推出了西門子第一代基于IEEE 802.1b的工業(yè)無線以太網(wǎng)產(chǎn)品，2004年后西門子又推出了一系列更為成熟的工業(yè)無線以太網(wǎng)產(chǎn)品，即人們熟知的SCALANCE W產(chǎn)品，它可以同時(shí)支持IEEE 802.1b, IEEE 802.1g, IEEE 802.1a, IEEE 802.1h。
 

    SCALANCE W 產(chǎn)品上市一年多來一在工業(yè)現(xiàn)場得到大量的應(yīng)用，如物流，港口，立庫，軌道交通，旋轉(zhuǎn)機(jī)械，汽車等，苛刻的環(huán)境印證了SCALANCE W系列產(chǎn)品的可靠性與堅(jiān)固性。
 

    姜傳輝經(jīng)理介紹，在工業(yè)無線以太網(wǎng)方面，西門子的產(chǎn)品類別全、產(chǎn)品線長，可以滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用，比如設(shè)備的快速移動(dòng)，無線信號(hào)的覆蓋等。西門子無線產(chǎn)品增長很快，2006年的營業(yè)額是2005年同期的兩倍。

    近年來，人們一直在探索，如何給終端用戶提供合理可靠的應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)？哪種無線技術(shù)適合應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場？姜傳輝經(jīng)理給出了他的答案：“有線的不一定可靠，無線的不一定不可靠，關(guān)鍵是是否適合需求”。相信只要找準(zhǔn)不同無線通訊技術(shù)的定位，理性務(wù)實(shí)地予以推進(jìn)，無線通訊技術(shù)必將能促進(jìn)傳統(tǒng)工業(yè)控制的發(fā)展。