社会在不等待5G的情况下，汽车can总线如何贯穿无线工厂网络的设计与管理

汽车can总线作为现代工业自动化中不可或缺的一部分，其在无线工厂网络中的应用和管理正在逐渐成为制造业发展的新趋势。随着对生产效率的不断追求，无线技术已经成为了许多过程工厂不可或缺的组成部分。

10多年前，无线技术就已经开始渗透到工业自动化领域。在很多情况下，无线网络被用来扩展现有有线基础设施，或是在电缆难以到达的地方提供通信解决方案。这种被动使用无线技术的手段主要是出于成本和时间上的考虑。

然而，在许多主动应用中，无線技術则扮演了关键角色。这包括快速扩展仪表和通信功能区域，而不需要高昂的成本、长时间的安装周期以及停机维护。无论是出于哪种原因，最终目标都是提高生产力并优化员工工作效率。

传统制造企业面临着经验丰富的人才减少和劳动力短缺的问题，因此必须采取措施提高效率，以保持其在行业内竞争力的同时保证盈利能力。在这一背景下，今天市场上可用的无线网络协议已能满足制造业对工业通讯提出的严苛要求：可靠性、数据安全、确定性通讯以及控制功耗。

Wi-Fi虽然广泛应用于家庭办公室，但由于其高功耗特性，对于电池寿命长达数年的测量设备来说并不适合。而Wi-Fi提供了高带宽，使之适用于复杂场景下的无缝连接，如移动工作者应用程序及远程视频监控系统。此外，由于工业环境具有较高金属密度、多种电磁干扰源，以及恶劣条件，这些都需要更高接入点密度，特别是在噪声源周围地区。

除了Wi-Fi，还有其他替代方案如LTE（长期演进）和WiMax（无绳互操作微波接入），这些标准可以为不同距离、带宽需求及移动性的场景提供不同的方法。然而，不同的是，它们并不适用于过程仪表网络。

蓝牙及其低功耗版本也在工业环境中找到了一席之地，它们最初设计旨在替代短距离点对点电缆连接。在配置维护过程中，将笔记本电脑连接到可编程逻辑设备而不需物理电缆，是一个常见实践之一。此外，蓝牙还可以支持更广泛范围内设备间数据交换，但它并不适用于大规模商业运作，因为它没有提供必要的带宽或覆盖范围。

两个主要支持用户接受无线的一个积极因素是ISA100.11a-2009标准及WirelessHART标准。这两个协议各自拥有自己的优势，其中WirelessHART专门针对流程行业，并且通过网状结构确保信号质量，同时优化了能源消耗；而ISA100.11a则采用星形结构，可以实现更灵活的地图布局，并允许节点之间直接进行通信。但这两者都存在一些局限性，比如WirelessHART可能会导致延迟，而ISA100.11a可能会增加额外负担以处理更多节点之间的通信需求。

最后，一些低功率广域网(LPWAN)也获得了一定的成功，他们通常用于超大区域内超低带宽通信，如供水公司智能水表等。但它们因为只需发送极少量更新数据，所以并不能满足大多数工业监控所需的大容量传输能力和实时更新速度要求，从而限制了他们在实际应用中的普遍推广与接受程度。