在今天的社会中，无线网络已成为许多过程工厂不可或缺的一部分，它们带来了诸多优势。制造业对无线网络的接受程度正在不断增加，在越来越多的工程中获得应用。

十几年前，无线网络就已经开始融入工业生产。工厂设施采用无线网络有很多原因，但通常可以归结为两类：被动和主动。被动原因主要是用于那些已经饱和且无法再增加更多电缆的有线基础设施，或是在电缆难以到达的地方。而主动原因则是由于无线网络能够快速扩展仪表和通信功能区域，无需高昂成本、长时间安装，也不需要像有线设备那样需要停机时间。

最终目标始终是提高设施生产率以及员工效率。在传统制造企业面临着技术人员经验丰富但数量减少、同时劳动力总量减少的情况下，提高效率至关重要，以确保其在行业中的竞争力并维持盈利能力。

当今的无线协议已能满足工业通讯所提出的严苛要求：可靠性、安全性、高确定性通讯以及受控功耗。

Wi-Fi和现场网路

大多数人谈论无線網路时，他们首先想到的是将计算機、電話、平板电脑连接到办公室或家庭甚至工业網絡的無線以太網（Wi-Fi）。虽然Wi-Fi广泛应用于各种场合，但对于电池寿命达到数年的测量设备来说，其高功率要求和高耗电特性是不切实际的。尽管如此，无处不在的Wi-Fi设备及其提供了高带宽，使其适用于某些场景下的無線工廠網路（WPN）。

图1：無線工廠網路通常包括由無線以太網支持並協調多種類型之間連接。本文图片来源：艾默生

Wi-Fi最常见用途包括移动工作人员应用程序，以及远程视频监控系统等。在考虑無線工廠網路時，有一点要注意的是，典型过程工業環境，不如家庭或辦公室那樣有利於通訊。较高金属密度及電磁干扰源，以及工業環境中的各种恶劣条件，通常要求設施或factory內部接入點密度更高，尤其是在噪声源周围。

设计無線設備時，最好聘请具有工業自動化經驗，並對於在製造設施中安裝wi-fi設計需求了解透徹的人才團隊。此外，在選擇wi-fi替代方案，如LTE與WirelessHart時，也應考慮商業服務商是否參與部署，以及是否需要自行安裝與維護。此外，由於LTE與WirelessHart適用於許多應用場景，但並非所有處理儀器都適合這些標準，因此還需要考慮此一問題。

蓝牙（Bluetooth）与低功耗蓝牙（BLE）

藍牙最初設計為取代短距離點對點電纜連接。在工業中使用的地方包括將筆記本电脑连接到可编程逻辑，以便在没有物理电缆的情况下进行配置和维护，以及类似的短距离应用。不过，由于蓝牙最初并不针对工业环境设计，因此它可能不是最佳选择，对于拥有复杂布局或者存在大量金属结构影响信号传输的情况而言，这种情况可能会导致信号强度不足，从而影响数据传输质量。

主要の无線标准

支持用户接受无线的一个积极因素，是无线现场仪表网络标准协议制定。当我们谈论“no-waiting-for-5G——the design and management of wireless factory networks”的时候，我们必须认识到ISA100.11a-2009 和 WirelessHART 的作用。这两个标准都是为了满足流程自动化领域对实时操作控制系统中的可靠、高效且安全通信需求而开发出来，它们分别代表了不同的方法来实现这些目标，并且它们之间存在一些差异点。

WirelessHART作为一个开放式互操作性的通信标准，它专门为流程工业设计，为满足他们对于实时数据交换需求提供了一套全面的解决方案。这使得任何认证过设备都可以相互交流，而不会因为不同品牌造成兼容问题。

另一方面, ISA100.11a是一个由国际自动化学会(ISA)制定的全球范围内使用的一系列基于IEEE 802.15.4技术规范的一组wireless industrial automation standards, 提供了一个灵活框架，可以根据具体业务需求进行调整。

这两种技术各自拥有自己的优势，比如Wireless HART通过使用网状结构来保持信号质量并降低延迟，而ISA 100.11a则提供了一种更加灵活地配置通信模式的手段，同时也允许节点之间直接相互连接从而形成一种更有效率的地形结构。但是，这也意味着它们各自都有一些局限，比如资源消耗可能较大，而且还有一定的复杂程度，这对于初次尝试者来说可能是一项挑战。

因此，当考虑如何利用这些技术进行智慧制造的时候，我们必须仔细权衡每个选项，并根据我们的具体业务需求做出明智决策。