王朝軍
摘?要:在工業(yè)生產(chǎn)中,應用多的無線通訊技術主要是無線短程網(wǎng)、無線局域網(wǎng)和藍牙技術。這三種方式在工業(yè)領域中的各有優(yōu)缺點,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(xié)議,將二者合理地結合起來,發(fā)揮各自特長,必將達到完美的效果,并能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率。
關鍵詞:無線通訊;數(shù)據(jù)傳輸;無線網(wǎng)絡;工業(yè)領域
無線網(wǎng)絡通訊技術,顧名思義它就是利用無線電波來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N通訊系統(tǒng),這種技術是當代數(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(xiàn)場極惡劣的環(huán)境,可以保證在惡劣環(huán)境下通訊網(wǎng)絡的安全性及可靠性。在工廠現(xiàn)場環(huán)境中,無線通訊技術正發(fā)揮著無法比擬的通訊作用。
1 無線短程網(wǎng)
在當今工業(yè)生產(chǎn)技術中,如需對生產(chǎn)設備、檢測儀器等自動化控制系統(tǒng)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(yè)生產(chǎn)效率,有效促進工業(yè)控制系統(tǒng)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(wǎng),這種無線網(wǎng)的優(yōu)點很多??梢赃@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)一個最大的優(yōu)勢,無線短程網(wǎng)一般都會應用工作周期較短、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,因此該網(wǎng)絡整體運行時間就比較短。使用這種方式的優(yōu)點就在于不僅僅可以提高整個網(wǎng)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(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)傳輸時的擁擠,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務預留了專用時隙,避免了發(fā)送數(shù)據(jù)時的競爭和沖突,大大提高了數(shù)據(jù)傳輸效率。
(3)無線短程網(wǎng)包含設備數(shù)量多:從結構方面來講,現(xiàn)有的無線短程網(wǎng)雖然一般只連接一個主設備,但是它里面包含的設備數(shù)量卻可以高達數(shù)萬個。從網(wǎng)絡角度方面來理解,它里面甚至可以包括幾百個網(wǎng)絡,這便使得無線網(wǎng)絡的功能變得愈加強大。
(4)無線短程網(wǎng)時間延遲小:通過優(yōu)化時延敏感器的功能,可以使通信時延和休眠狀態(tài)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(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,有線通訊技術所發(fā)揮的作用無法再這種環(huán)境下實現(xiàn),無線通訊技術的出現(xiàn)可以彌補有線局域網(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,傳輸時間更短,更適合應用與工業(yè)化自動網(wǎng)絡系統(tǒng)。無線網(wǎng)絡通信方式多樣既適用于一對一通信,也可以實現(xiàn)一對多通信,該網(wǎng)絡拓撲結構更適合工業(yè)網(wǎng)絡應用。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)卡等加以實現(xiàn),這樣就可以將所有的工業(yè)設備均接入無線網(wǎng)絡種,極大程度地提高了網(wǎng)絡信息處理能力。無線局域網(wǎng)施工也很方便,不需要在現(xiàn)場進行布線,只需要在通訊機房或者操作室完成無線局域網(wǎng)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(shù)據(jù)信號的傳輸,在難以對現(xiàn)場布線的環(huán)境中非常的適用,對數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡進行搭建就能進行數(shù)據(jù)的傳輸。另外,在很多工業(yè)現(xiàn)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(wǎng)絡能夠保障網(wǎng)絡穩(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(fā)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(xiàn)以來,該技術迅速占領了近距離無線數(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)很準確,因此藍牙技術應用領域很廣泛,尤其在工業(yè)領域中,藍牙所發(fā)揮的作用不可估量。該技術是可以取代數(shù)據(jù)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(xiàn),它的工作頻段是面向全球開放的——2.4GHz頻段,任何單位或個人都可以使用這個頻段,以便完成數(shù)據(jù)和語音傳輸?shù)炔僮鳌?/p>
4 無線通訊技術在工業(yè)自動化領域中的應用與發(fā)展
近幾年以來,在自動化領域互聯(lián)網(wǎng)、以太網(wǎng)等網(wǎng)絡的架構已得到廣泛應用,無線通信技術可以取代傳統(tǒng)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(tǒng)通信的主流方式。即使在復雜工業(yè)環(huán)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(huán)境下通訊網(wǎng)絡的安全性及可靠性。無線通訊重點發(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,加強對于整個無線通信網(wǎng)絡的管理以及增強與有線通信網(wǎng)絡的協(xié)同合作。為實現(xiàn)無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)與工廠現(xiàn)有通訊系統(tǒng)的集成,實現(xiàn)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(xié)議勢在必行,這也是當前無線網(wǎng)絡的重要發(fā)展趨勢,在此基礎上我們還需要進一步提高數(shù)據(jù)的傳輸速率,擴寬無線網(wǎng)所覆蓋的范圍。近期此項技術最近發(fā)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(fā)展空間十分廣闊。
5 結語
在科學技術發(fā)展迅速,產(chǎn)品及技術更新?lián)Q代頻繁的當今社會,無線通信技術并非偶然出現(xiàn)而是順應時代發(fā)展變化需要所產(chǎn)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(yè)環(huán)境下,的確已替代了有線技術,新通訊技術代替?zhèn)鹘y(tǒng)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(fā)展推廣能夠真正地服務于現(xiàn)代化的建設。