近幾年，無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)已廣泛應用于民用及商用領(lǐng)域，創(chuàng )造了巨大的經(jīng)濟效益。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，工控網(wǎng)絡(luò )無(wú)線(xiàn)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(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )成為工控的主流。無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)、藍牙、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)現場(chǎng)？它們能否象工業(yè)以太網(wǎng)一樣在工控領(lǐng)域得到廣泛應用？用戶(hù)最關(guān)心的安全可靠問(wèn)題如何保證？帶著(zhù)這些問(wèn)題，記者專(zhuān)程采訪(fǎng)了西門(mén)子自動(dòng)化與驅動(dòng)集團自動(dòng)化系統部無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品經(jīng)理姜傳輝。
 

     無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)在工業(yè)現場(chǎng)的應用

    對于目前存在的多種無(wú)線(xiàn)技術(shù)，姜傳輝經(jīng)理認為，從技術(shù)角度來(lái)看，近幾年涌現的每種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)都有其適合的應用場(chǎng)合。短距離人們通常使用紅外通訊，從幾十米到數十公里的通訊采用數傳電臺和無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)比較合適，而超過(guò)幾十公里甚至達到上千公里的數據傳輸則更多使用CDMA和GPRS等電信技術(shù)，因為如此長(cháng)距離的數據傳輸要求的不是大的數據量傳輸或實(shí)時(shí)的通訊，而僅僅是遠程監控采集，在這種對數據量、實(shí)時(shí)性要求較低的情況下，CDMA和GPRS是一種較好且經(jīng)濟的解決方案。在工業(yè)領(lǐng)域幾十米或幾百米范圍內工業(yè)無(wú)線(xiàn)應用應當是最大的市場(chǎng)，工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)在這個(gè)范圍內的應用有著(zhù)明顯優(yōu)勢。
 

在很多領(lǐng)域，對設備通訊的需求與生產(chǎn)管理方式以及與用戶(hù)所希望達到的生產(chǎn)效率有關(guān)。如在港口碼頭，整個(gè)港區的管理控制系統在沒(méi)有無(wú)線(xiàn)系統介入之前，碼頭的集裝箱運送等工作都是通過(guò)人工做信息傳遞，效率非常低，當碼頭信息量很大時(shí)，就幾乎無(wú)法完成。但如果碼頭已經(jīng)覆蓋了無(wú)線(xiàn)信號，操作人員隨時(shí)都可以介入到調度中心發(fā)送信息，工作效率會(huì )成級數的增長(cháng)。姜傳輝經(jīng)理強調說(shuō)：“物流、碼頭等很多領(lǐng)域都是如此，只要存在移動(dòng)的設備，并且這些設備需要控制，便是無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)很好的應用環(huán)境。”
 

     工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)

     姜傳輝經(jīng)理介紹道，工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)從技術(shù)性能以及技術(shù)內涵來(lái)說(shuō)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別。以太網(wǎng)是未來(lái)系統聯(lián)網(wǎng)的骨干技術(shù)，無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)是無(wú)線(xiàn)通訊的主要解決方案，工業(yè)無(wú)線(xiàn)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：現場(chǎng)總線(xiàn)優(yōu)點(diǎn)突出，在未來(lái)很長(cháng)時(shí)間內有很強的生命力，但工業(yè)以太網(wǎng)將成為未來(lái)趨勢已是無(wú)庸置疑；藍牙等新技術(shù)有其獨特優(yōu)勢，如果只是單點(diǎn)信號傳輸，數據量不大，它也是無(wú)線(xiàn)系統的有益補充，但對于一個(gè)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放性和系統整合，工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的優(yōu)勢是不可比擬的。
 

    無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的傳輸速率是藍牙、GPS、Zigbee等無(wú)法達到的，最高可達到54Mbps，西門(mén)子公司的SCALANCE W 工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)產(chǎn)品目前能達到108Mbps的傳輸速率。當然，現如今工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)的適用范圍還沒(méi)有工業(yè)以太網(wǎng)那么大，市場(chǎng)還處于認知和接受這種技術(shù)的階段。在設備連接兼容性方面，工業(yè)以太網(wǎng)有其強大的優(yōu)勢，工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)產(chǎn)品可以作為有線(xiàn)產(chǎn)品的有益的補充，補充在工業(yè)移動(dòng)通訊應用領(lǐng)域。
 

    一直以來(lái)，安全性是工業(yè)領(lǐng)域一個(gè)不可忽視的問(wèn)題，在無(wú)線(xiàn)傳輸方面人們關(guān)注的安全性有兩方面：數據的安全性和環(huán)境的安全性。

 

    數據的安全性是指在信號的傳輸方式開(kāi)放、協(xié)議公開(kāi)的情況下，如何保證信號和系統的安全。在這方面，各大廠(chǎng)商都提供了相應的解決方案。比如西門(mén)子公司針對數據的泄漏，在產(chǎn)品內部采用了很多安全機制，可以設置數據加密，或通過(guò)認證方式將更高級的認證交給安全服務(wù)器來(lái)進(jìn)行，在安全等級方面用戶(hù)有從比較低級的加密到高級的安全服務(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(chǎng)等地，環(huán)境的安全是否存在隱患，在這種環(huán)境針對不同的安全級別也被劃分為很多區域，西門(mén)子的SCALANCE W無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品可以應用于Division II 區，如果需要在I區應用，產(chǎn)品外圍需要加裝防爆箱。
 

    姜傳輝經(jīng)理表示，用戶(hù)并不需要過(guò)分擔心信號干擾問(wèn)題。同類(lèi)型的通訊設備有可能產(chǎn)生干擾，比如在2.4G的情況下，無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)技術(shù)和藍牙使用的頻段是一樣的，如果藍牙的波形、信號是規則的話(huà)，在理論上藍牙有可能干擾它，但實(shí)際情況并不如此，因為信號的數據鏈路層包括識別幀、數據幀的情況都完全不一樣，通過(guò)連路程的校驗即可克服這個(gè)干擾問(wèn)題，而其他頻率的干擾，比如工頻干擾或手機信號的干擾信號，因為這些信號所使用的頻率與WLAN 使用的頻段相距比較遠，所以基本可以忽視這種型號的干擾因素。
 

    西門(mén)子公司的工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)產(chǎn)品

    1997年第一個(gè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)標準IEEE 802.11產(chǎn)生，以及后來(lái)又出現更成熟的IEEE 802.11b，西門(mén)子自動(dòng)化與驅動(dòng)集團一直關(guān)注著(zhù)這一技術(shù)的發(fā)展，同時(shí)也推出了西門(mén)子第一代基于IEEE 802.1b的工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)產(chǎn)品，2004年后西門(mén)子又推出了一系列更為成熟的工業(yè)無(wú)線(xiàn)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(lái)一在工業(yè)現場(chǎng)得到大量的應用，如物流，港口，立庫，軌道交通，旋轉機械，汽車(chē)等，苛刻的環(huán)境印證了SCALANCE W系列產(chǎn)品的可靠性與堅固性。
 

    姜傳輝經(jīng)理介紹，在工業(yè)無(wú)線(xiàn)以太網(wǎng)方面，西門(mén)子的產(chǎn)品類(lèi)別全、產(chǎn)品線(xiàn)長(cháng)，可以滿(mǎn)足絕大多數的應用，比如設備的快速移動(dòng)，無(wú)線(xiàn)信號的覆蓋等。西門(mén)子無(wú)線(xiàn)產(chǎn)品增長(cháng)很快，2006年的營(yíng)業(yè)額是2005年同期的兩倍。

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