工業自動化的發展,無線通信技術在工業應用中得到越來越廣泛的應用。工業無線通信技術以其高效、靈活、便捷的特點,能夠有效解決有線通信在工業環境下的種種限制,使工業生產和控制更加智能化。本文將簡要介紹工業無線通信的幾種主要技術。

WLAN

WLAN(Wireless Local Area Network)即無線局域網,是將兩臺或更多的計算機組成局域網,實現資源共享和信息傳遞。WLAN廣泛應用于工業生產車間、倉儲物流等場所,可實現移動終端如手持設備的網絡接入,也可設置無線AP實現無線覆蓋。 

WLAN主要使用Wi-Fi技術,按照通信距離可分為個人區域網、局域網和廣域網。常見的工業無線局域網標準有802.11a/b/g/n/ac,使用2.4GHz或5GHz頻段,傳輸距離約為100米。工業WLAN需要選擇防塵、防水、耐高溫、抗干擾的專業級工業Wi-Fi設備。

 WPAN

WPAN(Wireless Personal Area Network)即無線個人區域網,用于數據傳輸與通信范圍較小的應用場景。典型的WPAN技術有紅外通信、ZigBee、Bluetooth等。

ZigBee基于IEEE 802.15.4標準,主要用于傳感器、執行器等設備的短距離無線通信,傳輸距離約10-100米。ZigBee設備功耗較低,網絡構建簡單、穩定,應用廣泛。Bluetooth主要用于短距離小數據量傳輸,傳輸距離約10米,應用于工業現場參數配置等場景。

工業WLAN

工業無線局域網(Industrial Wireless LAN)是面向工業應用的無線接入技術,需要具備抗干擾、實時性等特點。主要應用于工業無線控制、工業無線監控等領域。

工業WLAN與一般WLAN相比,在設計上更加強調可靠性、實時性、安全性等指標。常用的工業WLAN技術有WirelessHART、ISA100.11a等。WirelessHART基于HART通信協議,主要用于工業過程監測;ISA100.11a具有低延時和自組網能力,可實現無線設備的可靠連接。

LPWAN

LPWAN(Low Power Wide Area Network)超低功耗廣域網,是近年來興起的無線通信技術,具有傳輸距離遠、功耗低的特點。典型的LPWAN技術有LoRa、NB-IoT等。

LoRa基于免許可的ISM頻段,單節點連接距離可達15公里,可用于工業環境監測。NB-IoT是細胞蜂窩網絡的一種狹帶技術,也可提供長距離低功耗連接,用于工業IOT等應用。

總結

工業無線通信技術種類繁多,根據應用場景的需要選擇不同的技術非常重要。本文簡要介紹了WLAN、WPAN、工業WLAN、LPWAN等工業無線通信技術。這些技術為工業生產過程提供了高效可靠的無線連接,推動工業向無線、移動和智能方向發展,使工業互聯網時代的到來成為可能。