工業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展,無(wú)線通信技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)以其高效、靈活、便捷的特點(diǎn),能夠有效解決有線通信在工業(yè)環(huán)境下的種種限制,使工業(yè)生產(chǎn)和控制更加智能化。本文將簡(jiǎn)要介紹工業(yè)無(wú)線通信的幾種主要技術(shù)。

WLAN

WLAN(Wireless Local Area Network)即無(wú)線局域網(wǎng),是將兩臺(tái)或更多的計(jì)算機(jī)組成局域網(wǎng),實(shí)現(xiàn)資源共享和信息傳遞。WLAN廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)車間、倉(cāng)儲(chǔ)物流等場(chǎng)所,可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端如手持設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)接入,也可設(shè)置無(wú)線AP實(shí)現(xiàn)無(wú)線覆蓋。 

WLAN主要使用Wi-Fi技術(shù),按照通信距離可分為個(gè)人區(qū)域網(wǎng)、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)。常見(jiàn)的工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)有802.11a/b/g/n/ac,使用2.4GHz或5GHz頻段,傳輸距離約為100米。工業(yè)WLAN需要選擇防塵、防水、耐高溫、抗干擾的專業(yè)級(jí)工業(yè)Wi-Fi設(shè)備。

 WPAN

WPAN(Wireless Personal Area Network)即無(wú)線個(gè)人區(qū)域網(wǎng),用于數(shù)據(jù)傳輸與通信范圍較小的應(yīng)用場(chǎng)景。典型的WPAN技術(shù)有紅外通信、ZigBee、Bluetooth等。

ZigBee基于IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn),主要用于傳感器、執(zhí)行器等設(shè)備的短距離無(wú)線通信,傳輸距離約10-100米。ZigBee設(shè)備功耗較低,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建簡(jiǎn)單、穩(wěn)定,應(yīng)用廣泛。Bluetooth主要用于短距離小數(shù)據(jù)量傳輸,傳輸距離約10米,應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)配置等場(chǎng)景。

工業(yè)WLAN

工業(yè)無(wú)線局域網(wǎng)(Industrial Wireless LAN)是面向工業(yè)應(yīng)用的無(wú)線接入技術(shù),需要具備抗干擾、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn)。主要應(yīng)用于工業(yè)無(wú)線控制、工業(yè)無(wú)線監(jiān)控等領(lǐng)域。

工業(yè)WLAN與一般WLAN相比,在設(shè)計(jì)上更加強(qiáng)調(diào)可靠性、實(shí)時(shí)性、安全性等指標(biāo)。常用的工業(yè)WLAN技術(shù)有WirelessHART、ISA100.11a等。WirelessHART基于HART通信協(xié)議,主要用于工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè);ISA100.11a具有低延時(shí)和自組網(wǎng)能力,可實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備的可靠連接。

LPWAN

LPWAN(Low Power Wide Area Network)超低功耗廣域網(wǎng),是近年來(lái)興起的無(wú)線通信技術(shù),具有傳輸距離遠(yuǎn)、功耗低的特點(diǎn)。典型的LPWAN技術(shù)有LoRa、NB-IoT等。

LoRa基于免許可的ISM頻段,單節(jié)點(diǎn)連接距離可達(dá)15公里,可用于工業(yè)環(huán)境監(jiān)測(cè)。NB-IoT是細(xì)胞蜂窩網(wǎng)絡(luò)的一種狹帶技術(shù),也可提供長(zhǎng)距離低功耗連接,用于工業(yè)IOT等應(yīng)用。

總結(jié)

工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)種類繁多,根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景的需要選擇不同的技術(shù)非常重要。本文簡(jiǎn)要介紹了WLAN、WPAN、工業(yè)WLAN、LPWAN等工業(yè)無(wú)線通信技術(shù)。這些技術(shù)為工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程提供了高效可靠的無(wú)線連接,推動(dòng)工業(yè)向無(wú)線、移動(dòng)和智能方向發(fā)展,使工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來(lái)成為可能。