工業(yè)無(wú)線發(fā)展?jié)摿薮?/span>

HSM Networks最新研究表明，工業(yè)網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)繼續(xù)擴(kuò)張，預(yù)計(jì)2024年增長(zhǎng)7%。值得注意的是，近年來(lái)，無(wú)線技術(shù)穩(wěn)步增長(zhǎng)，盡管根據(jù)報(bào)告來(lái)看增長(zhǎng)速度略有下降。按網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型劃分，無(wú)線解決方案仍占總份額的 7%。市場(chǎng)繼續(xù)推出更多支持工業(yè)無(wú)線的產(chǎn)品，無(wú)線解決方案在工廠環(huán)境中的接受度正在上升。典型的用例包括電纜更換應(yīng)用、無(wú)線機(jī)器訪問(wèn)以及與移動(dòng)工業(yè)設(shè)備的連接。

德國(guó)“工業(yè)4.0研發(fā)白皮書(shū)”及“工業(yè)4.0實(shí)施戰(zhàn)略及參考架構(gòu)”都將無(wú)線技術(shù)作為工業(yè)4.0網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)研究和創(chuàng)新中的重要組成部分。

美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟IIC重視無(wú)線技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用。該聯(lián)盟專門(mén)成立了網(wǎng)絡(luò)連接組來(lái)開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究。

德國(guó)工業(yè)4.0和美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)之所以重視無(wú)線技術(shù)在工業(yè)中的應(yīng)用，是因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比于現(xiàn)有的工業(yè)有線網(wǎng)絡(luò)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

● 可大幅降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和維護(hù)成本。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠快速部署，無(wú)線在現(xiàn)場(chǎng)、車(chē)間、廠房等環(huán)境鋪設(shè)線纜及相關(guān)保護(hù)裝置。安裝與維護(hù)成本降低。

● 提高生產(chǎn)線的靈活性。無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的移動(dòng)性，依據(jù)工業(yè)生產(chǎn)及應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線靈活、快速的重構(gòu)。

● 實(shí)現(xiàn)部署環(huán)境的廣泛性。由于無(wú)線技術(shù)突破線纜部署限制，具有mesh、星型等多種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)多種工業(yè)場(chǎng)景下的快速部署。

工業(yè)網(wǎng)絡(luò)涉及的無(wú)線技術(shù)

依據(jù)無(wú)線通信距離，可將無(wú)線通信技術(shù)分為短距離無(wú)線通信技術(shù)和廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)：

● 短距離無(wú)線通信技術(shù)：包括WLAN、藍(lán)牙（Bluetooth）、ZigBee以及RFID等傳統(tǒng)短距離通信技術(shù)和以WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA等為代表的面向工業(yè)應(yīng)用的專用短距離通信技術(shù)。

● 廣域網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)：包括2G/3G/4G/5G蜂窩技術(shù)及LPWA技術(shù)，NB-IOT和eMTC為授權(quán)頻譜技術(shù)，LoRa和SigFox為非授權(quán)頻譜技術(shù)。

無(wú)線技術(shù)特點(diǎn)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在工業(yè)中應(yīng)用，需要根據(jù)其應(yīng)用環(huán)節(jié)，以及承載的業(yè)務(wù)不同，進(jìn)行不同程度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。依據(jù)無(wú)線通信速度，也可將無(wú)線通信分為高速通信和低速通信，典型無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景如表所示。

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨勢(shì)將以疊加為主、融合為輔

工業(yè)控制系統(tǒng)自成體系，并以穩(wěn)定可靠為第一準(zhǔn)則，因此工業(yè)企業(yè)對(duì)其改動(dòng)都非常謹(jǐn)慎小心。而工業(yè)制造及工業(yè)服務(wù)等企業(yè)等對(duì)生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境、生產(chǎn)工具等數(shù)據(jù)的需求又很迫切，加之有線部署成本過(guò)高且難度較大，因此紛紛采用疊加方式來(lái)部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

疊加方式是指在現(xiàn)有工廠網(wǎng)絡(luò)之外建設(shè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，用于采集設(shè)備及產(chǎn)品信息，并進(jìn)行非實(shí)時(shí)性及部分場(chǎng)景實(shí)時(shí)的設(shè)備控制。也有些企業(yè)在嘗試采用融合方式來(lái)部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，即用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)逐步取代部分現(xiàn)有的工業(yè)控制網(wǎng)終(如現(xiàn)場(chǎng)總線和以大網(wǎng))，實(shí)現(xiàn)信息采集和控制的無(wú)線化。