無線通訊技術在工業領域的應用

王朝軍

摘?要：在工業生產中，應用多的無線通訊技術主要是無線短程網、無線局域網和藍牙技術。這三種方式在工業領域中的各有優缺點，可根據工業環境的不同按需選擇。無線通訊發展迅速，無線通訊技術和有線通訊技術各有所長。有的地方適宜選擇有線通訊技術，有的地方適宜選擇無線通訊技術，二者通訊均使用TCP/IP 協議，將二者合理地結合起來，發揮各自特長，必將達到完美的效果，并能夠提高工業生產效率。

關鍵詞：無線通訊;數據傳輸;無線網絡;工業領域

無線網絡通訊技術，顧名思義它就是利用無線電波來實現數據傳輸的一種通訊系統，這種技術是當代數據通信系統不斷迅速發展的重要方向。受工廠環境特殊的下影響，采用有線通訊技術難度較大，無線通訊技術則可以很好的被應用其中。無線通訊技術可以適應現場極惡劣的環境，可以保證在惡劣環境下通訊網絡的安全性及可靠性。在工廠現場環境中，無線通訊技術正發揮著無法比擬的通訊作用。

1 無線短程網

在當今工業生產技術中，如需對生產設備、檢測儀器等自動化控制系統進行通訊，一般都會采用無線通訊技術進行通訊，這樣可以大大提高工業生產效率，有效促進工業控制系統邁向自動化、智能化。近年來，無線通訊技術的應用越來越廣泛，其中應用最多的是無線短程網，這種無線網的優點很多。可以這樣說說它可以滿足工業及生產工廠所需的各類通訊。無線短程網的優點如下所示：

（1）無線短程網功率損耗低：這是無線短程網一個最大的優勢，無線短程網一般都會應用工作周期較短、收發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據信號，因此該網絡整體運行時間就比較短。使用這種方式的優點就在于不僅僅可以提高整個網絡的工作效率，更可以使資源得到充分利用提高了資源利用率。

（2）無線短程網的數據傳輸迅速可靠性高：無線短程網采用了碰撞避免機制，可以通過為固定寬帶用戶提供專用間隙的方法，有效避免了數據傳輸時的擁擠，同時為需要固定帶寬的通信業務預留了專用時隙，避免了發送數據時的競爭和沖突，大大提高了數據傳輸效率。

（3）無線短程網包含設備數量多：從結構方面來講，現有的無線短程網雖然一般只連接一個主設備，但是它里面包含的設備數量卻可以高達數萬個。從網絡角度方面來理解，它里面甚至可以包括幾百個網絡，這便使得無線網絡的功能變得愈加強大。

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

2 無線局域網

受工廠環境特殊的下影響，采用有線局域網施工及維護難度較大，這種通訊方式就受到了局限，有的工廠環境中不能使用電纜、有的工廠環境只能使用某種特定電纜甚至有的工廠環境無法用電纜，有線通訊技術所發揮的作用無法再這種環境下實現，無線通訊技術的出現可以彌補有線局域網的缺陷。與無線短程網相比來說，無線局域網優勢更加明顯，傳輸同樣距離無線局域網傳輸效率更高，傳輸時間更短，更適合應用與工業化自動網絡系統。無線網絡通信方式多樣既適用于一對一通信，也可以實現一對多通信，該網絡拓撲結構更適合工業網絡應用。既可以根據具體的環境選擇不同的方式方法也可以通過通信協議通過網卡等加以實現，這樣就可以將所有的工業設備均接入無線網絡種，極大程度地提高了網絡信息處理能力。無線局域網施工也很方便，不需要在現場進行布線，只需要在通訊機房或者操作室完成無線局域網絡的布置，施工過程簡單方便，這種通訊技術都是用無線電波來完成數據信號的傳輸，在難以對現場布線的環境中非常的適用，對數據傳輸網絡進行搭建就能進行數據的傳輸。另外，在很多工業現場，即使可以進行線纜的鋪設，鋪設完成后維護難度也很大，線纜會被頻繁的觸碰從而導致線纜的損壞，從這個方面來講，無線局域網絡能夠保障網絡穩定性、安全性，大大提高工業生產效率。無線網覆蓋面廣，在室內環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一千米以上，通過室外無線設備進行傳輸，傳輸距離甚至可達幾十公里。

3 藍牙技術

藍牙技術是近期發展迅猛、應用廣泛的近距離通信技術，東芝等五家公司最初在一九九八年提出了藍牙技術，藍牙無線通信技術標準也由東芝等五家公司提出，自藍牙技術出現以來，該技術迅速占領了近距離無線數字通訊市場，并迅速得到了發展，雖然這種技術傳輸距離很短，卻可以在規定的有效的距離內數據收發很準確，因此藍牙技術應用領域很廣泛，尤其在工業領域中，藍牙所發揮的作用不可估量。該技術是可以取代數據電纜短距離進行無線通訊的一種技術，物體與物體間的通信可以用這種技術來實現，它的工作頻段是面向全球開放的——2.4GHz頻段，任何單位或個人都可以使用這個頻段，以便完成數據和語音傳輸等操作。

4 無線通訊技術在工業自動化領域中的應用與發展

近幾年以來，在自動化領域互聯網、以太網等網絡的架構已得到廣泛應用，無線通信技術可以取代傳統的串口進行通信，這種通訊方式迅速超越其他通信方式，逐漸占領市場成為自動化系統通信的主流方式。即使在復雜工業環境中這種通訊方式也能被很好的應用，并且可以保證在惡劣環境下通訊網絡的安全性及可靠性。無線通訊重點發展方向就在于提高無線傳輸過程中數據的安全性，同時要降低無線傳輸過程中功率的損耗，保證數據在傳輸過程中的可靠性，加強對于整個無線通信網絡的管理以及增強與有線通信網絡的協同合作。為實現無線網絡通信系統與工廠現有通訊系統的集成，實現不同廠家、不同設備之間通訊的兼容，制定一個適用所有的無線通訊協議勢在必行，這也是當前無線網絡的重要發展趨勢，在此基礎上我們還需要進一步提高數據的傳輸速率，擴寬無線網所覆蓋的范圍。近期此項技術最近發展迅速，取代其他通信技術成為主流通訊只是時間與技術成熟的問題，發展空間十分廣闊。

5 結語

在科學技術發展迅速，產品及技術更新換代頻繁的當今社會，無線通信技術并非偶然出現而是順應時代發展變化需要所產生的，隨著這項技術不斷進步完善與成熟，這種技術在特定的工業環境下，的確已替代了有線技術，新通訊技術代替傳統通信技術好像理所當然，但對于我們自身來說，要做好各方面的準備，不斷接收新知識充實自己，讓這種技術的發展推廣能夠真正地服務于現代化的建設。