无需等待5GCAN协议帧格式助力无线工厂网络设计与管理
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过程。
十几年前,无线技术就开始渗透到工业领域。在很多情况下,工厂设施采用无线网络主要是因为它们能够有效扩展设备和通信区域,而不需要高额成本、高耗时的有线安装。此外,无需停机时间也为维护带来了便利。
提升生产率和员工效率是无线网络设计与管理的核心目标。随着技术人员减少、劳动力短缺等挑战,这一目标变得尤为紧迫,以保持竞争力并确保盈利能力。
当代工业通讯协议已经能满足制造业对可靠性、安全性、确定性和低功耗要求。Wi-Fi虽然在办公室环境中广泛应用,但其高功率消耗限制了它在电池寿命较长设备上的使用。而WirelessHART则以其网状结构、高灵敏度以及适用于恶劣条件下的性能,在工业场景中表现出色。
为了应对不同需求,除了Wi-Fi之外,还有LTE和WiMax等替代方案,它们提供了更好的覆盖距离、带宽、移动性和支持能力。不过,对于大多数工业自动化应用来说,蓝牙(Bluetooth)及其后来的低功耗版本(BLE)同样值得关注,因为它们适用于短距离点对点连接及其他特定用途。
两大主流标准ISA100.11a-用于工业自动化的无线系统:过程控制与相关应用,以及WirelessHART,都旨在解决流程行业对于实时数据传输所需的一致性与可靠性的问题。尽管两者都可以实现良好的互操作,但方法上存在差异。WirelessHART采用网状结构,每个设备既可以作为节点又能充当信号转发器;而ISA100.11a则允许用户自定义交互方式,并且支持直接通信至接入点,然后再通过接入点传递至网关进行调度。
这些协议不仅提高了数据传输效率,而且降低了能源消耗,有助于延长电池寿命。这使得他们特别适合那些需要频繁更新测量结果但又不能经常更换电池的情形,如10年的续航周期供给测量更新信息的情况下,即使是在资源密集型环境中,也不会影响其稳定运行。此外,由于它们都是专门针对工业环境设计,因此具有良好的抗干扰性能,使得即便在金属密度高或电磁噪声强烈的地方也能保持稳定的通信质量,从而保障关键操作期间监控数据的一致准确性,为企业决策提供依据,同时改善工作流程从而提高整体运营效率。
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