無線通訊技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

王朝軍

摘?要：在工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用多的無線通訊技術(shù)主要是無線短程網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和藍(lán)牙技術(shù)。這三種方式在工業(yè)領(lǐng)域中的各有優(yōu)缺點(diǎn)，可根據(jù)工業(yè)環(huán)境的不同按需選擇。無線通訊發(fā)展迅速，無線通訊技術(shù)和有線通訊技術(shù)各有所長。有的地方適宜選擇有線通訊技術(shù)，有的地方適宜選擇無線通訊技術(shù)，二者通訊均使用TCP/IP 協(xié)議，將二者合理地結(jié)合起來，發(fā)揮各自特長，必將達(dá)到完美的效果，并能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：無線通訊;數(shù)據(jù)傳輸;無線網(wǎng)絡(luò);工業(yè)領(lǐng)域

無線網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，顧名思義它就是利用無線電波來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通訊系統(tǒng)，這種技術(shù)是當(dāng)代數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)不斷迅速發(fā)展的重要方向。受工廠環(huán)境特殊的下影響，采用有線通訊技術(shù)難度較大，無線通訊技術(shù)則可以很好的被應(yīng)用其中。無線通訊技術(shù)可以適應(yīng)現(xiàn)場極惡劣的環(huán)境，可以保證在惡劣環(huán)境下通訊網(wǎng)絡(luò)的安全性及可靠性。在工廠現(xiàn)場環(huán)境中，無線通訊技術(shù)正發(fā)揮著無法比擬的通訊作用。

1 無線短程網(wǎng)

在當(dāng)今工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)中，如需對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、檢測儀器等自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行通訊，一般都會(huì)采用無線通訊技術(shù)進(jìn)行通訊，這樣可以大大提高工業(yè)生產(chǎn)效率，有效促進(jìn)工業(yè)控制系統(tǒng)邁向自動(dòng)化、智能化。近年來，無線通訊技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，其中應(yīng)用最多的是無線短程網(wǎng)，這種無線網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)很多。可以這樣說說它可以滿足工業(yè)及生產(chǎn)工廠所需的各類通訊。無線短程網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)如下所示：

（1）無線短程網(wǎng)功率損耗低：這是無線短程網(wǎng)一個(gè)最大的優(yōu)勢，無線短程網(wǎng)一般都會(huì)應(yīng)用工作周期較短、收發(fā)信息功耗較低且采用休眠模式，采用休眠方式更方便接受數(shù)據(jù)信號(hào)，因此該網(wǎng)絡(luò)整體運(yùn)行時(shí)間就比較短。使用這種方式的優(yōu)點(diǎn)就在于不僅僅可以提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作效率，更可以使資源得到充分利用提高了資源利用率。

（2）無線短程網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸迅速可靠性高：無線短程網(wǎng)采用了碰撞避免機(jī)制，可以通過為固定寬帶用戶提供專用間隙的方法，有效避免了數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的擁擠，同時(shí)為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時(shí)隙，避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)的競爭和沖突，大大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。

（3）無線短程網(wǎng)包含設(shè)備數(shù)量多：從結(jié)構(gòu)方面來講，現(xiàn)有的無線短程網(wǎng)雖然一般只連接一個(gè)主設(shè)備，但是它里面包含的設(shè)備數(shù)量卻可以高達(dá)數(shù)萬個(gè)。從網(wǎng)絡(luò)角度方面來理解，它里面甚至可以包括幾百個(gè)網(wǎng)絡(luò)，這便使得無線網(wǎng)絡(luò)的功能變得愈加強(qiáng)大。

（4）無線短程網(wǎng)時(shí)間延遲小：通過優(yōu)化時(shí)延敏感器的功能，可以使通信時(shí)延和休眠狀態(tài)激活的時(shí)延都變得非常短，它可以將所有時(shí)都延控制在十幾毫秒以內(nèi)。

2 無線局域網(wǎng)

受工廠環(huán)境特殊的下影響，采用有線局域網(wǎng)施工及維護(hù)難度較大，這種通訊方式就受到了局限，有的工廠環(huán)境中不能使用電纜、有的工廠環(huán)境只能使用某種特定電纜甚至有的工廠環(huán)境無法用電纜，有線通訊技術(shù)所發(fā)揮的作用無法再這種環(huán)境下實(shí)現(xiàn)，無線通訊技術(shù)的出現(xiàn)可以彌補(bǔ)有線局域網(wǎng)的缺陷。與無線短程網(wǎng)相比來說，無線局域網(wǎng)優(yōu)勢更加明顯，傳輸同樣距離無線局域網(wǎng)傳輸效率更高，傳輸時(shí)間更短，更適合應(yīng)用與工業(yè)化自動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡(luò)通信方式多樣既適用于一對(duì)一通信，也可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多通信，該網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更適合工業(yè)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。既可以根據(jù)具體的環(huán)境選擇不同的方式方法也可以通過通信協(xié)議通過網(wǎng)卡等加以實(shí)現(xiàn)，這樣就可以將所有的工業(yè)設(shè)備均接入無線網(wǎng)絡(luò)種，極大程度地提高了網(wǎng)絡(luò)信息處理能力。無線局域網(wǎng)施工也很方便，不需要在現(xiàn)場進(jìn)行布線，只需要在通訊機(jī)房或者操作室完成無線局域網(wǎng)絡(luò)的布置，施工過程簡單方便，這種通訊技術(shù)都是用無線電波來完成數(shù)據(jù)信號(hào)的傳輸，在難以對(duì)現(xiàn)場布線的環(huán)境中非常的適用，對(duì)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行搭建就能進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。另外，在很多工業(yè)現(xiàn)場，即使可以進(jìn)行線纜的鋪設(shè)，鋪設(shè)完成后維護(hù)難度也很大，線纜會(huì)被頻繁的觸碰從而導(dǎo)致線纜的損壞，從這個(gè)方面來講，無線局域網(wǎng)絡(luò)能夠保障網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、安全性，大大提高工業(yè)生產(chǎn)效率。無線網(wǎng)覆蓋面廣，在室內(nèi)環(huán)境中覆蓋直徑一般為六百米左右，在開放空間它的覆蓋直徑可達(dá)一千米以上，通過室外無線設(shè)備進(jìn)行傳輸，傳輸距離甚至可達(dá)幾十公里。

3 藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙技術(shù)是近期發(fā)展迅猛、應(yīng)用廣泛的近距離通信技術(shù)，東芝等五家公司最初在一九九八年提出了藍(lán)牙技術(shù)，藍(lán)牙無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也由東芝等五家公司提出，自藍(lán)牙技術(shù)出現(xiàn)以來，該技術(shù)迅速占領(lǐng)了近距離無線數(shù)字通訊市場，并迅速得到了發(fā)展，雖然這種技術(shù)傳輸距離很短，卻可以在規(guī)定的有效的距離內(nèi)數(shù)據(jù)收發(fā)很準(zhǔn)確，因此藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛，尤其在工業(yè)領(lǐng)域中，藍(lán)牙所發(fā)揮的作用不可估量。該技術(shù)是可以取代數(shù)據(jù)電纜短距離進(jìn)行無線通訊的一種技術(shù)，物體與物體間的通信可以用這種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，它的工作頻段是面向全球開放的——2.4GHz頻段，任何單位或個(gè)人都可以使用這個(gè)頻段，以便完成數(shù)據(jù)和語音傳輸?shù)炔僮鳌?/p>

4 無線通訊技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用與發(fā)展

近幾年以來，在自動(dòng)化領(lǐng)域互聯(lián)網(wǎng)、以太網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)已得到廣泛應(yīng)用，無線通信技術(shù)可以取代傳統(tǒng)的串口進(jìn)行通信，這種通訊方式迅速超越其他通信方式，逐漸占領(lǐng)市場成為自動(dòng)化系統(tǒng)通信的主流方式。即使在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中這種通訊方式也能被很好的應(yīng)用，并且可以保證在惡劣環(huán)境下通訊網(wǎng)絡(luò)的安全性及可靠性。無線通訊重點(diǎn)發(fā)展方向就在于提高無線傳輸過程中數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)要降低無線傳輸過程中功率的損耗，保證數(shù)據(jù)在傳輸過程中的可靠性，加強(qiáng)對(duì)于整個(gè)無線通信網(wǎng)絡(luò)的管理以及增強(qiáng)與有線通信網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同合作。為實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)與工廠現(xiàn)有通訊系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)不同廠家、不同設(shè)備之間通訊的兼容，制定一個(gè)適用所有的無線通訊協(xié)議勢在必行，這也是當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢，在此基礎(chǔ)上我們還需要進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的傳輸速率，擴(kuò)寬無線網(wǎng)所覆蓋的范圍。近期此項(xiàng)技術(shù)最近發(fā)展迅速，取代其他通信技術(shù)成為主流通訊只是時(shí)間與技術(shù)成熟的問題，發(fā)展空間十分廣闊。

5 結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)品及技術(shù)更新?lián)Q代頻繁的當(dāng)今社會(huì)，無線通信技術(shù)并非偶然出現(xiàn)而是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展變化需要所產(chǎn)生的，隨著這項(xiàng)技術(shù)不斷進(jìn)步完善與成熟，這種技術(shù)在特定的工業(yè)環(huán)境下，的確已替代了有線技術(shù)，新通訊技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)通信技術(shù)好像理所當(dāng)然，但對(duì)于我們自身來說，要做好各方面的準(zhǔn)備，不斷接收新知識(shí)充實(shí)自己，讓這種技術(shù)的發(fā)展推廣能夠真正地服務(wù)于現(xiàn)代化的建設(shè)。