准备采用工业无线

来源：controlglobal

The decision to implement wireless technology in your industrial facility is probably one of the most strategic decisions you will make in the next few years. The right decision will enable an infrastructure that will provide significant benefits for your company from wire savings to improved operations. Wireless is a complex enabling technology that requires many considerations before broad deployment in an industrial facility. This document outlines questions to consider as you make this decision.
决定在你的工业工厂实施无线技术是不久的将来你将做出的最具有策略性的决策之一。正确的决策将为你的工厂带来从无线节省到改进运行的重大好处。无线是一个复杂的使能技术（enabling technology），在广泛部署到工业设备之前需要很多考虑。本文概述了当你做出这个决策时需要考虑的问题。

想象可能性
无线技术为遥测和移动的劳动力提供低成本的解决方案。可能性是无限的。想象传感器在以前的设备不能到达的地方采集数据，提供更实时的数据从而做出知识渊博的决定。在低成本的前提下想象无线网络传输。工业用户期待安全和可靠的网络，支持多种类型的使能无线（wireless-enabled）应用将帮助：
1） 保持工厂、人员和环境安全；
2） 改进工厂和资产可靠性；
3） 优化工厂，通过效率高的雇员和过程；
4） 兼容工业和环境标准。

通过下列应用，这些使能无线的解决方案将获得运行和安全的好处：
保持工厂、人员和环境安全
① 遍布全厂的定位系统监视雇员并确保其遵守程序进行安全操作；
② 大量的安全监视；
③ 支持紧急响应的基础设施；
④ 无线封闭性检查和修补能力。
改进工厂和资产可靠性
① 持续无线监视各个现场设备，并诊断设备的健康；
② 工人与自动化的现场轮巡操作员合作，无线进行设备调试和组态，访问在线数据、报表和手册；
③ 设备健康管理可视化，例如，计算机化的维护管理系统、库存管理和文件管理。
通过效率高的雇员和过程优化工厂
① 移动操作员运行他们的桌面应用程序并在手持电脑上显示控制室数据和图形；
② 根据推断值或控制，输入/输出模块和传感器监视工厂的实际测量值；
③ 传感器升级灌区仪器；
④ 所有现场工人装备WIFI设备，进行IP电话（Voice over IP）交流；
⑤ 持续进行无线腐蚀检查，确保管线系统的完整。
兼容工业和环境标准
① 排放监视；
② 封闭性检查和修补。

现在和将来的前景
作为最近出现的技术，现在市场上提供使能无线的私有解决方案，策略性的解决了工业企业的需要，但是也许不满足将来的需要。必须解决的关键实施问题包括处理多种设备（从几种到几千种）、在噪声射频（RF）环境下运行、发送数据的可靠性、良好的设备电源管理、可靠的简单的安全。为帮助跟上开发活动以及帮助用户为他们的独特应用发现最好的解决方案，几个组织正在起草推荐或标准并提供开放的解决方案。
例如，在2005年初获得许可的仪器、系统和自动化协会SP100最初版标准描述了在自动化和控制环境下通过定义和发布一套标准、操作规程建议和技术论文为实施无线系统创建一个路标的机会。SP100组织召集供应商代表、最终用户和研发团体创建一套兼顾各方的指导方针。
无线技术标准的采用是至关重要的组成部分，在全球制造中具有广泛的影响。SP100委员会有机会用无线发展策略性的眼光确定一套最佳的现行技术和协议从而满足最终用户需要。

准备采用无线
很多工业设备已经为将来的需要部署无线网络。为帮助工厂将来采用无线，下面说明这种新出现的技术怎样促进鲁棒的商业结果的考虑和所提的问题：
功能——考虑用无线技术能使多少不同的功能更有效。
① 你愿意低速和高速监视某些过程测量吗？
② 你愿意考虑一些简单的控制应用吗？
③ 你想使现场工人用无线手持设备访问数据并与工厂中各种服务器相互通信吗？
④ 假如发生紧急情况时，你允许第一回应者利用你的无线网络吗？
⑤ 你想部署多个需要管理和维护的无线网络还是一个策略性的网络？（很多最终用户有多个使用，而不是仅想对一个无线网络进行部署和管理。）
首先确定你现在和将来的无线需要，这一点是重要的，根据需要选择无线网络并做出策略性的决定。
可靠性——你的运行没有无线提供的信息能运行吗？现在大多数运行都能实现，但是当你回顾以前，发现真的包括无线，你将来的应用将要求更可靠的网络。大多数无线解决方案正在使用未授权（免费的）的工业、科学和医药（ISM）频段为你工厂的提供有限的带宽。
① 你已经在你的工业工厂中开发怎样准备使用ISM频段的规划了吗？这种考虑将帮助工厂确保可靠的无线运行。次优化的ISM频段将降低扩展性和可靠性，限制你的无线使用，更像已经到处使用的导线管。
安全——需要了解的是，安全在防止恶意企图，保护知识产权、帐本底线和人员上极其重要。
① 因此你需要什么安全？多少安全才是足够的？
② 你需要一种还是几种安全系统？
当你策略性地部署工业无线网络时，有另一个大的考虑。你最可能仅想有一个无线安全解决方案。这限制了你的系统管理，给你提供一个抓住最容易得到的，匹配你当前和将来的无线使用解决方案的机会。

电源管理
当大多数用户考虑无线部署时，他们向上理解到不用布线和成本优势，但是他们也向下预见到不得不更换全厂工业设备的电池。当选择无线网络时，设备电源管理是一个非常重要的考虑。
① 你认为你的无线设备多久能实现自供电？
这是复杂的问题，因为答案必须考虑功率源，设备需要以及设备多久通信一次。大多数用户要求设备至少自供电三年或最好贯穿设备生命周期。当选择无线网络时，这是一个合理的要求。
扩展性——为将来的增长进行规划，当你的无线要求有几千个设备时会发生什么，在选择网络时，必须考虑以下方面：
① 你的网络能处理多少设备？
② 你的无线网络的生命周期足够吗？
③ 当超过网络能力时，会发生什么事？你的网络能扩展吗？
很多用户开始时只有有限的无线需要，但是他们开始发现无线技术的好处，他们的需要成指数增长。
以前的应用接口——很多工厂从以前部署的多个应用接口获得很多好处，它们包括 Modbus、 OPC、 HART、 Foundation Fieldbus、 Profibus、 Ethernet等。在你的设备中部署了几种接口？通常，工厂有不同部门负责的多个应用接口。很多用户也需要来自无线设备的信息从而利用这些现有的以前的应用和协议。当选择策略性的无线网络时，你必须有能力容易与以前所有要求无线数据的应用接口。这是非常重要的，因为这种网络支持整个网络运行，不仅仅是一个部门。
① 你的无线网络能提供很多应用接口吗？
选择——当你选择策略性的无线网络时，你将需要选择产品。这种选择的机会提供理想的价格替代方案和最好的产品。当开发一个标准并提供开放的解决方案时，很多供应商遵守那些技术规范，并为在网络中部署设备的客户提供很多选择以及该应用能在网络上很好地运行。

下一步：基于合作成就的策略性的最初版
当你在工业工厂中部署无线时，有很多方面需要考虑。部署这种使能技术是一个策略性的决定。

                                            策略性的无线基础设施创建遍布整个工厂的多功能环境
首先，在你工厂的全面无线解决方案中考虑以上讨论的所有领域。工业无线网络并不能令人满意地解决每个领域的问题，也许不适合你长期策略性的使用无线技术。
其次，为你的策略性的无线网络考虑新出现的标准，例如，来自SP100委员会的那些标准。该委员会包括很多具有多年经验并打算解决以上领域的无线供应商和最终用户。如果你想学习或愿意帮助更多标准及其发展，你可以参加SP100委员会。
最终，考虑其他由供应商提供的，满足本文以上讨论需要的开放解决方案。Honeywell是这些供应商之一，它的解决方案包括：
① 全集成无线网络的多功能性,包括低速监视、高速监视、控制和移动应用。
② 极端可靠性，利用跳频扩频与结合频段优化的联网技术。从根本上说，这意味着在深思熟虑的系统中做出的理想选择。
③ 简单性，把端到端解决方案集成到从无线访问点到传感器的每个无线设备中，只提供一个需要管理和维护