无线网络已成为许多过程工厂不可或缺的组成部分，其优势日益凸显。制造业对无线网络的接受度持续提升，越来越多地应用于生产流程。

十余年前，无线网络就已经开始渗透到工业领域。在这期间，工厂设施采用无线网络的原因颇为丰富，但通常可以归纳为两大类。一种是被动使用，即在无法继续扩展有线基础设施或电缆难以到达区域时采取；另一种则是主动推进，如快速扩展仪表和通信区域而不需要高额成本、长时间安装以及停机时间。

提高生产率和员工效率始终是最终目标。随着经验丰富的技术人员减少、劳动力总量下降，传统制造企业迫切需要提升效率，以维持其在行业内的竞争力和盈利能力。当前，无线通信协议已经能够满足制造业对可靠、高安全性、高确定性通讯及低功耗需求。

Wi-Fi与现场总线

提起无线网络，大多数人首先想到的是将计算机、手机等设备连接至办公室或家庭Wi-Fi。但对于电池寿命需达数年的测量设备来说，这种高功耗特性并不合适。尽管如此，Wi-Fi因其广泛应用和提供高带宽之故，在某些场景中仍然适用，如移动工作者应用程序、远程视频监控系统等。在构建无线工厂网络时，一定要注意环境因素，比如金属密度较高、电磁干扰强烈以及恶劣条件，这要求接入点密度更高，尤其是在噪声源周围。

设计与部署

非但IT团队参与设计，而且还须考虑由习惯于办公室环境工作的人员可能忽略的问题。此外，对于信号运行不一致导致用户失去信心的情况，要聘请具有工业自动化经验并深知如何在复杂环境中安装Wi-Fi供应商。

除了Wi-Fi，还有LTE（长期演进）和WIMAX（无缝互操作微波接入）等替代方案，它们提供了不同程度的覆盖距离、带宽支持移动性的解决方案。不过这些标准并不适用于所有工业通讯场景，而蓝牙（Bluetooth）及后来的低功耗蓝牙（BLE），则主要用于短距离点对点连接，以及配置维护类似应用。

主要标准

支持用户接受无线的一个积极方面，是相关协议如ISA100.11a-用于工业自动化的无線系統：过程控制與相關應用，以及WirelessHART，为流程工业提供了关键需求满足方法。这两个标准虽然内容相近，但执行方式不同，都建立了良好的声誉。

WirelessHART作为一个开放式可互操作标准，由FieldComm集团专门为工业应用设计，因此任何认证过的设备都能相互兼容。此外，该协议优化了数据更新频率，以最大限度降低功耗，使得某些设备能续航10年以上。

ISA100.11a同样涵盖更广泛范围，并且专注于直接与网关交互，而不是通过其他设备进行转发，从而实现自组织型网格结构管理，更灵活地调整交换模式以应对不同的需求。当需要增加信号稳定性时，可以选择网状结构布局，但这会影响电池寿命。

此外，还有一些低功率广域网也获得了一定的成功，它们最初针对超大范围内超低带宽通信，如供水公司智能计量器这样的实例。而尽管它们传输距离巨大，只发送一次更新数据，因此并不适合绝大多数行业监控任务所需迅速响应能力要求。

协同运作中的优势

当结合使用上述技术后，无论是现场移动工作人员还是工程师都能从中受益，他们可以访问控制系统数据，从而有效提升运行人员和工程工作流程效率，有时候甚至可以缩短回路调试50%以上。此外，可位置追踪功能增强事故响应速度，同时摄像头能够增强安全性能并产生经济价值。

目前市场看来，WirelessHART正逐渐成为主导力量，大型用户如石油天然气、大型石化企业、大规模能源公司及各种各样的过程业务单位纷纷采用该技术，因为它既节省布线成本，又促进传感器普及，加强资产状态监测与分析能力，最终助力决策制定。本文未涉及版权问题，请根据实际情况处理。