物聯(lián)網(wǎng)：工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)市場“風(fēng)向標”

摘要：目前，無線通訊技術(shù)已經(jīng)從最初的作為有線技術(shù)的補充發(fā)展為無線有線共存，最終將會發(fā)展到實現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)工業(yè)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)世界。

　　不論是美國的“智慧地球”、日本與韓國的“U社會”戰(zhàn)略，還是國內(nèi)的“傳感中國”，都昭示著物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)以迅雷不及掩耳之勢席卷全球。物聯(lián)網(wǎng)被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后，世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮，2009年11月被確定為我國今后七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。集RFID、WSN、傳感、感知/識別等技術(shù)于一身的物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)在其相關(guān)產(chǎn)業(yè)中掀起一股強勁的發(fā)展熱潮，工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)市場也隨之一觸即發(fā)。近年來，無線技術(shù)發(fā)展迅速，盡管工業(yè)以太網(wǎng)憑借其成熟的技術(shù)、廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域、高速的傳輸速率在工業(yè)應(yīng)用中占據(jù)大片江山，但安裝維護成本低廉、可擴展性強、無需現(xiàn)場布線等優(yōu)勢，也使得無線技術(shù)逐漸走入工業(yè)領(lǐng)域。同時，物聯(lián)網(wǎng)的進一步普及以及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，又為工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)市場的發(fā)展帶來新的發(fā)展空間。

工業(yè)市場成為物聯(lián)網(wǎng)重要應(yīng)用領(lǐng)域

　　從技術(shù)上理解，物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過智能感應(yīng)裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達指定的信息處理中心，最終實現(xiàn)物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò);從物理上理解，把傳感器嵌入和裝備到電網(wǎng)、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯(lián)網(wǎng)”與現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)整合起來，實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。

　　很顯然，工業(yè)已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的重要領(lǐng)域。上海大學(xué)機電工程與自動化學(xué)院副院長費敏銳介紹說：“具有環(huán)境感知能力的各類終端、基于泛在技術(shù)的計算模式、移動通信等不斷融入到工業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，可大幅提高制造效率，改善產(chǎn)品質(zhì)量，并降低產(chǎn)品成本和資源消耗，將傳統(tǒng)工業(yè)提升到智能工業(yè)的新階段。”

　　在環(huán)保行業(yè)，物聯(lián)網(wǎng)與環(huán)保設(shè)備融合可以實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染源及污染治理各環(huán)節(jié)關(guān)鍵指標的實時監(jiān)控。在某些重點企業(yè)的排污口安裝無線傳感設(shè)備，可以實時監(jiān)測企業(yè)排污數(shù)據(jù)，同時可以遠程關(guān)閉排污口，防止突發(fā)性環(huán)境污染事故的發(fā)生。據(jù)了解，目前電信運營商已開始推廣基于物聯(lián)網(wǎng)的污染治理實時監(jiān)測解決方案。同時，在制造業(yè)的供應(yīng)鏈管理、生產(chǎn)過程的工藝優(yōu)化、產(chǎn)品設(shè)備的監(jiān)控管理以及工業(yè)安全生產(chǎn)管理方面，物聯(lián)網(wǎng)的介入都成為了大勢所趨。

無線融入技術(shù)深化物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

　　縱觀測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展歷程，從儀表電氣、現(xiàn)場總線、工業(yè)以太網(wǎng)到無線網(wǎng)絡(luò)，我們可以注意到目前無線融入技術(shù)與有線無線異構(gòu)成為測控網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，而這也從一方面助推著物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)領(lǐng)域的深化發(fā)展。無線通訊技術(shù)能夠在工廠環(huán)境下，為各種智能現(xiàn)場設(shè)備、移動機器人以及各種自動化設(shè)備之間的通信提供高寬帶的無線數(shù)據(jù)鏈路和靈活的網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。目前，無線通訊技術(shù)已經(jīng)從最初的作為有線技術(shù)的補充發(fā)展為無線有線共存，最終將會發(fā)展到實現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)工業(yè)環(huán)境下的物聯(lián)網(wǎng)世界。

　　目前，無線融入技術(shù)的熱點技術(shù)與關(guān)鍵問題集中在可靠性、兼容性、實時性、安全性以及能耗問題方面。在工業(yè)無線測控與有線側(cè)控網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)問題上，兼容性方面需要重點考慮如何實現(xiàn)無線/有線的協(xié)議轉(zhuǎn)換、如何設(shè)計通信接口以及如何實現(xiàn)對無線測控網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(現(xiàn)場設(shè)備)進行操作;無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的能耗問題方面，可以通過采用多工作方式、增加休眠時間、減少通信流量、選擇調(diào)制機制、協(xié)議設(shè)計來實現(xiàn)模塊能耗的降低，另外在能量挖掘上也有降耗的空間，比如太陽能方面可以降低發(fā)射功率，風(fēng)能方面可以選擇較短的通訊距離等等。

　　另外，無線融入異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵問題包括轉(zhuǎn)發(fā)延遲、帶寬差異、報文轉(zhuǎn)發(fā)類型選擇以及安全問題，費院長介紹了幾種解決此類問題的策略，他說：“我們可以通過采用OPC技術(shù)，在監(jiān)控層解決異構(gòu);還可以通過網(wǎng)橋進行數(shù)據(jù)鏈路層的協(xié)議轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)發(fā)，通過網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換不同現(xiàn)場設(shè)備間的用戶應(yīng)用和設(shè)備信息，通過中繼器來連接無線與有線網(wǎng)絡(luò)，這在現(xiàn)場設(shè)備層解決了異構(gòu)問題?！?/FONT>