工控摘要：工業(yè)無線技術是從新興的無線傳感器網(wǎng)絡技術中發(fā)展而來的。無線傳感器網(wǎng)絡技術具有應用特異化的特點，針對軍事、醫(yī)療、智能家居等不同應用領域，其實現(xiàn)技術*不同。
　　
　　1、工業(yè)無線技術概述
　　
　　工業(yè)無線技術是繼現(xiàn)場總線之后，工業(yè)控制領域的又一個熱點技術，是降低工業(yè)測控系統(tǒng)成本、提高工業(yè)測控系統(tǒng)應用范圍的革命性技術，也是未來幾年工業(yè)自動化產(chǎn)品新的增長點。
　　
　　工業(yè)無線技術是一種本世紀初新興的，面向設備間短程、低速率信息交互的無線通信技術，適合在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境使用，具有很強的抗*力、超低能耗、實時通信等技術特征，是對現(xiàn)有無線技術在工業(yè)應用方向上的功能擴展和技術創(chuàng)新，并將zui終轉(zhuǎn)化為新的無線技術標準。
　　
　　工業(yè)無線技術是從新興的無線傳感器網(wǎng)絡技術中發(fā)展而來的。無線傳感器網(wǎng)絡技術具有應用特異化的特點，針對軍事、醫(yī)療、智能家居等不同應用領域，其實現(xiàn)技術*不同。
　　
　　工業(yè)無線技術是滿足工業(yè)應用高可靠、低能耗、硬實時等特殊需求的一類無線傳感器網(wǎng)絡技術。
　　
　　基于工業(yè)無線技術的測控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的有線測控系統(tǒng)相比，具有以下一些優(yōu)勢：
　　
　?。?）低成本。在傳統(tǒng)的有線系統(tǒng)中，布線的成本是每米$30～$100，在一些惡劣環(huán)境下，可達到每米$2000。測控系統(tǒng)運行期間需要不斷檢測系統(tǒng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)錯誤，更換電纜。使用工業(yè)無線技術將使測控系統(tǒng)的安裝與維護成本降低90%，是實現(xiàn)低成本測控系統(tǒng)的關鍵。
　　
　?。?）高可靠、易維護。在有線系統(tǒng)中，絕大部分系統(tǒng)故障是由電纜的連接器件損壞而引發(fā)的，其維護復雜度強，維護費用高。使用無線技術將*杜絕此類錯誤的發(fā)生。
　　
　?。?）高靈活、易使用。使用無線技術后，現(xiàn)場設備擺脫了電纜的束縛，從而增加了現(xiàn)場儀表與被控設備的可移動性、網(wǎng)絡結(jié)構的靈活性以及工程應用的多樣性，用戶可以根據(jù)工業(yè)應用需求的變化，快速、靈活、方便、低成本地重構測控系統(tǒng)。
　　
　　利用基于工業(yè)無線技術的測控系統(tǒng)，人們可以以較低的投資和使用成本實現(xiàn)對工業(yè)全流程的“泛在感知”，獲取傳統(tǒng)由于成本原因無法在線監(jiān)測的重要工業(yè)過程參數(shù)，并以此為基礎實施優(yōu)化控制，來達到提高產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗的目標。
　　
　　美國能源部（DOE）在2004年發(fā)布的“未來工業(yè)計劃”（IOF）中指出：這種基于工業(yè)無線技術的低成本測控系統(tǒng)是實現(xiàn)到2020年美國工業(yè)整體能耗降低5%目標的主要手段，代表著工業(yè)自動化系統(tǒng)技術的發(fā)展方向，將在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低工業(yè)生產(chǎn)過程中的跑冒滴漏、提高能源效率等方面發(fā)揮重要作用，在石油天然氣開采、石化、冶金、污水處理等高耗能、高污染行業(yè)有廣泛的應用前景。
　　
　　美國總統(tǒng)科技顧問委員會在“面向21世紀的聯(lián)邦能源研究與發(fā)展規(guī)劃”中指出：工業(yè)無線技術的廣泛應用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10%，并使排放和污染降低25%。
　　
　　2、工業(yè)無線網(wǎng)絡WIA標準
　　
　　2.1WIA標準概述
　　
　　目前，工業(yè)無線技術正處于一個高速發(fā)展的階段，無線技術在工廠環(huán)境下使用的抗干擾、節(jié)能、實時通信等關鍵技術難題正在被逐漸攻克，市場需求非常旺盛。
　　
　　而美國網(wǎng)絡技術市場分析機構OnWorld公司對工業(yè)無線技術市場調(diào)研結(jié)果顯示，阻礙用戶接受無線技術的關鍵問題在于工業(yè)無線技術缺乏統(tǒng)一的標準，標準化是工業(yè)產(chǎn)品獲得推廣應用的基礎。
　　
　　目前，一些組織正在積極推進工業(yè)無線網(wǎng)絡技術的標準化進程，其中主要有WirelessHART[3]、ISASP100[4]和WIA[5]。工業(yè)無線網(wǎng)絡WIA標準是由中國工業(yè)無線聯(lián)盟推出的具有自主知識產(chǎn)權的技術體系，目前已形成了國家標準草案，并正在成為與WirelessHART、ISA100并列的主流工業(yè)無線技術體系。
　　
　　WIA標準追求以下的目標：
　　
　　針對應用條件和環(huán)境的動態(tài)變化，能夠保持網(wǎng)絡性能的可靠和穩(wěn)定。
　　
　　能夠在低成本的商用器件上實現(xiàn)，降低技術開發(fā)與實現(xiàn)難度。
　　
　　用戶能以較低的投入換來易于使用和維護的工業(yè)無線監(jiān)控系統(tǒng)。
　　
　　WIA網(wǎng)絡是一款*符合中華人民共和國國家標準用于過程自動化的WIA系統(tǒng)結(jié)構與通信規(guī)范（WIA-PA）的高可靠、低成本、超低功耗的工業(yè)無線網(wǎng)絡，此網(wǎng)絡不僅適用于家庭自動化、環(huán)境檢測、醫(yī)療護理等低速率、低成本、近距離、數(shù)據(jù)量較少的無線傳感器網(wǎng)絡采集和監(jiān)控系統(tǒng)，而且特別適用于工業(yè)過程自動化及工廠自動化領域。比如石油、石化、電力、冶金、污水處理、安全監(jiān)控、資產(chǎn)管理及能量管理等等。
　　
　　WIA網(wǎng)絡提供了一個簡單、可靠的方法去監(jiān)視和控制現(xiàn)場設備。WIA網(wǎng)絡主要特點如下：
　　
　　1、容易安裝—WIA網(wǎng)絡是一種智能自組織網(wǎng)絡，設備采用普通鋰電池供電且用無線技術進行通信，所以整個網(wǎng)絡很容易布線和安裝。
　　
　　2、高可靠—WIA網(wǎng)絡在DSSS的基礎引入了FHSS，采用根據(jù)信道狀態(tài)自適應跳頻機制，可以有效地以致突發(fā)性干擾，消除頻率選擇性衰減。WIA網(wǎng)絡又采用冗余、自組織路由技術使得每個設備至少有兩條可用的通信路徑，設備加入網(wǎng)絡后，可以自主選擇或由網(wǎng)絡管理者分配多條數(shù)據(jù)傳輸路徑。當一條路徑由于干擾被中斷，設備可以自動切換到其它通信質(zhì)量較好的路徑。
　　
　　3、易管理—WIA網(wǎng)絡通過WIA網(wǎng)絡管理軟件實時監(jiān)控網(wǎng)絡，使用一臺PC機就可以管理和控制多個網(wǎng)絡。