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1、-000无线技术的发展及其工业应用FiATE1717工业无线网络技术体系关键词：工业控制系统 工业无线网 络技术WIA标准协议与WIA标准于海斌梁炜曾鹏于海斌博士，中国科学院沈阳自动化研究所 研究员；梁炜博士，副研究员；曾谢博士,研究员。1717802.16WMANWLANWPANRae数据传输率Bluetooth802.15Outdoors专序无线网络Proprietary Wireless Networks-V 一 Kf802.11aHiperLAhJ802.11gX业无线网络技术是本世纪初新兴 的一种面向设备间信息交互的无 线网络技术，适合在恶劣的工业现场环境 下使用，具有强抗扰、低功耗
2、、实时通信 等技术特征,是对现有无线技术在工业应 用方向上的功能扩展和技术创新，并将最 终转化为新的无线技术标准。一工业无线网络技术概述工业控制系统的发展大致经历了 从模拟仪表控制系统、分散控制系统 (DCS)、到现场总线控制系统(FCS)3个 阶段，每一代控制系统的推出都是针对老 一代控制系统存在的不足而给出的解决 方案，同时也代表着通信与网络技术的进 步和效能的提高。随着测控系统规模的不断扩大，隆 低投资和使用成本，成为工业网络技术 发展的迫切要求。据美国市场研究机构 Freedonia集团统计，2001年全球工业 用传感器的市场份额是110亿美元，而 安装和使用成本，主要是布线成本，超过
3、 1000亿美元，成为阻碍工业网络技术发 展的主要难题。在这一背景下，无线网络 技术的低成本特征引起了人们广泛关注。 美国能源部(DOE)在2004年发布的“未 来工业计划”(I0F)中指出：逹种基于工 业无线网络技术的低成3：测控系统是实 现到2020年美国工业整体能耗降低5% 目标的主要手段，代表看工业自动化系统 技术的发展方向，将在提高产品质量、提高能源效率、降低工业生产过程中的跑、 冒、滴、漏等方面发挥重要作用，在石油 天然气开采、石化、冶金、污水处理等高 耗能、高污染行业有广泛的应用前景。工 业无线网络技术就是在这一背景下发展 起来的。工业无线网络的发展可以划分为两 个阶段：(1)
4、第一阶段：20世纪70 - 80年代, 无线网络技术应用于工业，以解决长距离 数据传输为目的，主要特点是以点对点通 信为主。(2) 第二阶段：21世纪初，短距离工 业无线网络技术为主导，以解决低成本的 信息获取为目的，主要特点是大规模、网 络化。这一阶段的工业无线网络技术是 从新兴的短程无线传感器网络技术中发 展而来C图1现有无线标准目前，短距离工业无线网络技术已 经得到了以美国为代表的西方发达国 家的高度关注。Emerson、Siemens、 Honeywell等大公司已经在本国政府的 支持下积极开展相关的研究工作。其主 要的发展思路是确立技术优势进而实现 市场垄断。国内也非常重视工业无线网络技术 的发展，2007年，中国科学院沈阳自动 化研究所、浙江大学等单位成立了中国工 业无线联盟，开展了大量的研究工作，并 获得了一些国际先进的研究成果。基于工业无线网络技术的测控系 统，与传统的有线测控系统相比，具有低 成本、易施工、高可靠、易维护、高灵活、 易使用等优势，是降低工业测控系统成 本、提高工业测控系统应用范围的革命性 技术,也是未来几年工业自动化产品新的1717世界仪表与自动化1*200817
