近几年，无线通讯技术已广泛应用于民用及商用领域，创造了巨大的经济效益。随着无线通讯技术的迅速发展，工控网络无线化已然启动，而今后技术的成熟与成本的降低，将促使无线网络成为工控的主流。无线以太网、蓝牙、Zigbee、红外通讯、GPS等层出不穷的新技术哪种比较适用于工业现场？它们能否象工业以太网一样在工控领域得到广泛应用？用户最关心的安全可靠问题如何保证？带着这些问题，记者专程采访了西门子自动化与驱动集团自动化系统部无线产品经理姜传辉。
 

     无线通讯技术在工业现场的应用

    对于目前存在的多种无线技术，姜传辉经理认为，从技术角度来看，近几年涌现的每种无线通讯技术都有其适合的应用场合。短距离人们通常使用红外通讯，从几十米到数十公里的通讯采用数传电台和无线以太网比较合适，而超过几十公里甚至达到上千公里的数据传输则更多使用CDMA和GPRS等电信技术，因为如此长距离的数据传输要求的不是大的数据量传输或实时的通讯，而仅仅是远程监控采集，在这种对数据量、实时性要求较低的情况下，CDMA和GPRS是一种较好且经济的解决方案。在工业领域几十米或几百米范围内工业无线应用应当是最大的市场，工业无线以太网技术在这个范围内的应用有着明显优势。
 

在很多领域，对设备通讯的需求与生产管理方式以及与用户所希望达到的生产效率有关。如在港口码头，整个港区的管理控制系统在没有无线系统介入之前，码头的集装箱运送等工作都是通过人工做信息传递，效率非常低，当码头信息量很大时，就几乎无法完成。但如果码头已经覆盖了无线信号，操作人员随时都可以介入到调度中心发送信息，工作效率会成级数的增长。姜传辉经理强调说：“物流、码头等很多领域都是如此，只要存在移动的设备，并且这些设备需要控制，便是无线以太网很好的应用环境。”
 

     工业无线以太网

     姜传辉经理介绍道，工业无线以太网从技术性能以及技术内涵来说与工业以太网是基本一致的，所遵从的协议也基本一样，仅仅在物理层有些区别。以太网是未来系统联网的骨干技术，无线以太网是无线通讯的主要解决方案，工业无线以太网存在的必要性就如同工业以太网存在的必要性：现场总线优点突出，在未来很长时间内有很强的生命力，但工业以太网将成为未来趋势已是无庸置疑；蓝牙等新技术有其独特优势，如果只是单点信号传输，数据量不大，它也是无线系统的有益补充，但对于一个无线网络开放性和系统整合，工业无线以太网的优势是不可比拟的。
 

    无线以太网的传输速率是蓝牙、GPS、Zigbee等无法达到的，最高可达到54Mbps，西门子公司的SCALANCE W 工业无线以太网产品目前能达到108Mbps的传输速率。当然，现如今工业无线以太网的适用范围还没有工业以太网那么大，市场还处于认知和接受这种技术的阶段。在设备连接兼容性方面，工业以太网有其强大的优势，工业无线以太网产品可以作为有线产品的有益的补充，补充在工业移动通讯应用领域。
 

    一直以来，安全性是工业领域一个不可忽视的问题，在无线传输方面人们关注的安全性有两方面：数据的安全性和环境的安全性。

 

    数据的安全性是指在信号的传输方式开放、协议公开的情况下，如何保证信号和系统的安全。在这方面，各大厂商都提供了相应的解决方案。比如西门子公司针对数据的泄漏，在产品内部采用了很多安全机制，可以设置数据加密，或通过认证方式将更高级的认证交给安全服务器来进行，在安全等级方面用户有从比较低级的加密到高级的安全服务器的方式等多种选择。
 

    环境的安全性是指，在易燃易爆环境下，如煤矿、化工厂等地，环境的安全是否存在隐患，在这种环境针对不同的安全级别也被划分为很多区域，西门子的SCALANCE W无线产品可以应用于Division II 区，如果需要在I区应用，产品外围需要加装防爆箱。
 

    姜传辉经理表示，用户并不需要过分担心信号干扰问题。同类型的通讯设备有可能产生干扰，比如在2.4G的情况下，无线以太网技术和蓝牙使用的频段是一样的，如果蓝牙的波形、信号是规则的话，在理论上蓝牙有可能干扰它，但实际情况并不如此，因为信号的数据链路层包括识别帧、数据帧的情况都完全不一样，通过连路程的校验即可克服这个干扰问题，而其他频率的干扰，比如工频干扰或手机信号的干扰信号，因为这些信号所使用的频率与WLAN 使用的频段相距比较远，所以基本可以忽视这种型号的干扰因素。
 

    西门子公司的工业无线以太网产品

    1997年第一个无线以太网标准IEEE 802.11产生，以及后来又出现更成熟的IEEE 802.11b，西门子自动化与驱动集团一直关注着这一技术的发展，同时也推出了西门子第一代基于IEEE 802.1b的工业无线以太网产品，2004年后西门子又推出了一系列更为成熟的工业无线以太网产品，即人们熟知的SCALANCE W产品，它可以同时支持IEEE 802.1b, IEEE 802.1g, IEEE 802.1a, IEEE 802.1h。
 

    SCALANCE W 产品上市一年多来一在工业现场得到大量的应用，如物流，港口，立库，轨道交通，旋转机械，汽车等，苛刻的环境印证了SCALANCE W系列产品的可靠性与坚固性。
 

    姜传辉经理介绍，在工业无线以太网方面，西门子的产品类别全、产品线长，可以满足绝大多数的应用，比如设备的快速移动，无线信号的覆盖等。西门子无线产品增长很快，2006年的营业额是2005年同期的两倍。

    近年来，人们一直在探索，如何给终端用户提供合理可靠的应用网络？哪种无线技术适合应用于工业现场？姜传辉经理给出了他的答案：“有线的不一定可靠，无线的不一定不可靠，关键是是否适合需求”。相信只要找准不同无线通讯技术的定位，理性务实地予以推进，无线通讯技术必将能促进传统工业控制的发展。