无线通讯技术在工业领域中的应用及发展

宋金科　韩立

摘要：当前，应用比较多的无线通讯技术主要包括无线短程网、无线局域网以及蓝牙技术。它们在工业环境中的应用各有优点，根据不同的工业需要，可采用不同的技术。文章将对这三种技术做了一个较为详细的分析，同时针对无线技术未来的发展方向及需要改革的方面也提出了见解。

关键词：无线通讯；数据传输；无线网络；工业领域

中图分类号：TN925 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）17-0004-02

无线网络是当代很受重视发展的一个网络数据传输系统，它利用无线电波来进行传输，与计算机所处的地理位置无关。当下比较流行的一个全新概念，网络化智能传感器，就是在无线技术的基础上形成的，它方便了工业化数据的传输、发布以及共享。在工厂的环境下，无线通讯技术在各种智能和自动化设备通信中发挥着无可替代的作用。在某些特殊场合，它可以实现有线通讯所无法实现的通信功能，对工业通讯进行了实质性的完善。

1 无线短程网的应用

在工业生产中，无线通讯技术的使用可以实现对设备仪器的自动化控制，对于生产率的提高起到了很大的促进作用。最近这些年，无线通讯技术中应用最为广泛的当属无线短程网，它的优势很多，而作用却不尽相同。毫不夸张地说，它的使用可满足一般工厂的工业生产的需要。现将它的优点归纳如下：

（1）功率消耗较低。这也是无线短程网最大的一个优势，无线短程网应用了休眠方式来接受数据信号，因此整体运行时间也就很短。这样做的好处就是不但可以降低功耗，提高整个网络的工作效率，而且提高了资源利用率。这也是无线短程网能够得以推广的重要原因之一。

（2）数据传输迅速。无线短程网可以通过为固定宽带用户提供专用间隙的方法，有效避免了数据传输时的拥挤，大大提高了数据传输效率。

（3）设备数量很多。结构方面，现有的无线短程网虽然只能连接一个主设备，但是它里面包含的设备数量却可以高达六万多个。网络角度方面，里面可以包括一百多个网络，这便使得网络功能变得更加强大。

（4）兼容性。网络协调器的使用、CSMA-CA的信道存取，使得各网络的协调配合，发挥作用不再是梦想。

（5）时间延迟小。通过优化时延敏感器的功能，可以将所有时延控制在十几毫秒以内。

2 无线局域网的应用

在庞大的无线短程网面前，无线局域网之所以能够得以应用，自有它的优势，与无线短程网相比，它可以传输更远的距离，传输时间更短，传输效率更高，因此整个无线通讯网因为无线局域网的加入变得更加强大。在工业现场一些禁止使用电缆的特殊环境下，有线局域网很难发挥它的作用，在这种背景下，无线局域网便肩负起了它应该肩负的使命。在工业领域，随着微电子技术的发展，无线局域网成功地将感应器、检测器、计算机、读卡器等设备连接成了一个控制网络，加强了工业设备联网通讯的能力。

无线局域网相比有线局域网，更适合被用来组建工业化自动网络。因为它有着有线局域网所不可及的优势。首先无线网的通信方式多样，既适用于一对一通信，也可以实现一对多通信，既可以通过通信协议也可以通过网卡等加以实现，根据具体的环境及应用，选择不同的方式方法，这就使得所有的工业设备均可以接入到无线网络，极大地提高了信息的处理能力。因此无线局域网更加适合工业网络的应用。

无线局域网方便了施工，因为它不需要进行布线，仅仅利用无线电波便可以完成通信，在工业环境中，且不说有些场合实在难以布线，即使是勉强布线成功，也很容易发生碰撞等事故，不利于无线网络的安全运行。因此，从这个角度来看，无线局域网也大大提高了通信的安全性，提高了工业生产的效率。

无线局域网的覆盖范围特别大，在不加入无线设备的情况下，它的覆盖半径便可以达到四五百米，加上了设备，就可以达到几十公里，设想一下，这在工业环境的应用中应该是绰绰有余的了。

3 蓝牙技术的应用

蓝牙是近几年发展非常迅猛的一种近距离通信技术，虽然它的传输距离并不长，但它却可以在有限的距离内实现数据的准确收发，而且它的应用领域特别广泛，近几年在工业领域的应用也发挥了不可小觑的作用，在有限的范围内实现了数据共享的功能。

未来蓝牙的发展趋势就是在安全运用的基础上实现无线传输，并力所能及地去扩宽其应用领域。说到安全运用，就是使用较小的资金投入（这也是蓝牙的一个优势）来达到严格控制数据信息的目的，以最少的资金投入来换取最大的收入回报。蓝牙的最新运用就是采用无线传输的方式，它在无线通讯的基础上进行一些调整之后便可以投入到汽车制造等工业中，将会带来巨大的方便。至于扩宽领域，这也是迫在眉睫必须大力研究的地方，因为只有领域扩宽了，才能创造出更多的服务项目，才能更好地服务于工业现代化建设。另外蓝牙技术的发展还会有助于无线通讯技术与有线通讯技术的结合，协同工作，这将大大有利于整个通讯事业的发展。

4 无线通讯技术的改革途径

尽管无线通讯技术在当下已经成为一种潮流，发展也特别迅猛，但它依然还有许多需要改进的地方，结合我多年工作的经验，归纳了一些比较有效的改革方法。鉴于目前应用于无线通讯的宽带还有很大的提升空间，因此第一个方法就是进行宽带创新，扩宽宽带意义重大，将有利于数据信息的传输，提高网络传输数据的效率，带来极大的方便。第二种方法就是进行网络创新，具体说来，就是将IP技术应用到交换网络之中，这样才能掌握好最适合的网控对象。这样做可以增强通讯设备的数据传输功能。要想顺利传输大容量的数据，便需要加强对传感器的使用，当前加强传感器功能的较好的方法就是采用Bluetooth。

5 无线通讯技术的发展方向

为了实现不同厂家设备之间的兼容、无线系统和工厂现有系统之间的共存，必须制定一个普遍适用的无线通讯协议，这也正是当前无线网络发展的一个重要方向。

无线网通信在以后的重点发展方向就是要提高无线传输的安全性，保证数据传输的可靠性，减少无线传输的功率损耗，加强对于整个无线通信网络的管理以及增强与有线通信网络的协同合作。在此基础上进一步提高数据传输速率，扩宽无线网的覆盖范围。

无线传输虽然发展迅速且潜力惊人，但当前整体来看，依然处在发展早期阶段，其应用领域主要局限在汽车制造、食品加工等方面，因此扩宽无线网络的应用领域也很重要。

当前所出现的无线类型很多，虽然无线网络发展迅速，但我们首先应该对无线传输技术进行一个清晰的定位，在当下，它只是在有线不可及的地方加以使用，所以无线网的发展应该以与有线通信相结合为目标。

无线网的优点是安全、可靠且适用于多种工业环境，因此最近几年的发展特别迅猛，取代串口通信也只是时间问题。目前在工业环境下，主要被用于进行数据采集和视频监控等、方便了固定设备与移动设备之间的通信。当前管理收集数据的无线传感器网络，也是通过传感器与各种自动化设备互联而成的，它受到了社会各界的关注，发展前景十分美好。

6 结语

在科学技术发展迅猛的时代，无线通信的出现绝非偶然，随着无线通讯技术的不断进步成熟，它在某些特殊的工业环境下，确实已经取代了有线通讯技术，新技术取代旧技术在表面上看起来理所应当，但是对于无线通讯技术而言，我们一定不能大意，我们需要做好各方面的准备工作，让这种技术的发展推广能够真正地服务于现代化的建设，因此上面所说的改革创新就是十分有必要的，要想服务社会，在有线通讯的基础上占有一席之地，那么首先就得完善自身，为以后可能会到来的无线通讯时代打好基础。

参考文献

[1] 朱子峻.无线通信技术应用于变电站自动化的探讨

[J].电力系统自动化，2009.

[2] 王项海.应用于变电站自动化系统的无线传感器网络技术[J].电网技术，2010.