30多年前霍尼韦尔推出的第一套DCS系统，给过程自动化控制领域带来巨大的变革。随着DCS的日益成熟，过程自动化控制领域也开始趋于平静。而工业无线技术的加入给这份平静里增添了创新和惊喜。“借助于无线变送器，可以采集更多、更丰富的数据，进一步提高控制系统运行的品质和运行性能的优化水平，最终为工业用户带来经济效益、提高竞争力。” 霍尼韦尔无线产品经理江天生如是说。
工业无线时代什么时代到来，真的不好讲。一方面我们可以看到，众多厂商在工业无线领域已经不仅是试水，像霍尼韦尔这样的行业巨头在该领域也频繁动作，近年陆续推出XYR6000系列无线变送器、设备健康状态无线监控（EHM）、无线气体检测变送器、无线读表器、移动操作站、无线巡检、无线视频等一系列产品。可以确定的是，工业无线已成为霍尼韦尔赢得新市场的一张王牌。
另一方面，为数不少的企业及用户仍怀有这样或那样的纠结和困惑：工业无线安全吗？可靠吗？便宜吗？我的工厂可以用吗？…… 很幸运，此次IIANews对话的是霍尼韦尔的无线技术专家江天生先生，相信通过他的详细解答与分析或许能够解开萦绕你我心头的工业无线困惑。
疑惑一：工业无线通讯的频段和发射功率是怎么回事？
工业无线仪表采用2.4GHz全世界公用频段ISM，2,400 至 2,482.4 MHz，并使用直接序列扩频技术（DSSS）和跳频技术（FHSS）。无需重新组态或人工介入，设备可以自动跳频。无线仪表的发射功率采用的是20dbm，即100毫瓦，无线设备有国家无线电管理委员会核准证。2.4GHz无线通讯设备在国家无线电委员会核准时，可以申请归类为2.4GHz扩频通信设备或归类为微功率无线电设备的F类。
2.4GHz扩频通信设备的核准是基于国家无线电管理委员会办公室《关于扩频通信有关技术指标规定的通知》（国无办频［1997］11号）使用频段2400-2483.5MHz和信部无（2002）353号，《关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》使用频段2.4-2.4835GHz，该类无线仪表的无线发射功率非常小（20dBm，即100毫瓦），而且每次通讯速度快（15毫秒）。
微功率无线电设备的核准是基于信息产业部《关于发布微功率(短距离)无线电设备的技术要求的通知》信部无[2005]423号。该类无线仪表的无线发射功率也非常小（10dBm，即10毫瓦），主要应用于短距离的无线应用。
10mW只能用于微功率、短距离设备，申请的是国家无委会的微功率、短距离设备；而作为较远距离的无线通讯时，只能申请扩频通讯设备（如点对点扩频通讯设备或其它非点对点扩频通讯设备），发射功率100毫瓦。
根据文件“关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知信部无[2002]353号”第4条规定，“设置2.4GHz频段的无线电台站，按照信息产业部发布的《微功率(短距离)无线电设备暂行规定》(信部[1998]1号)进行管理，其无线电发射设备均须取得国家无线电管理机构核发的型号核准证”。
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疑惑二：长距离覆盖，工业无线能到多远？
很多情况下，用户都非常关注工业无线究竟能传输多远距离，无线产品是否能够达到实用的水平。其实各种应用场合各异，用户对无线传输距离的要求也是不同的。对此江天生先生以霍尼韦尔现有的产品为例，告诉我们无线可以走多远。
“对于通讯速度和通讯时间要求不高的监测场合，霍尼韦尔的工业无线仪表可以组态为本身具有路由功能，即无线变送器可以相互无线通讯，通过网关把过程数据集成到DCS控制系统中，覆盖的距离能达到500米、1000米至2公里。对于更高的应用要求，霍尼韦尔的无线变送器可选择不组态为自身路由功能，而是依靠通讯速度非常快的主节点构架的无线mesh主干网络来实现无线传输，再通过网关实现同DCS控制系统的数据集成，这样方式可以覆盖几十公里的厂区。”此外，工业无线厂商会针对用户的实际应用环境提出不同的产品和方案，无线的长距离覆盖已经不是问题。
疑惑三: 无线干扰严重，工业用户岂能放心？
工业应用中安全和可靠是最重要的。工业无线仪表如果对其它设备造成影响或反之工业无线仪表受其它设备的影响，无线网络的可靠性就难以保障。对此，江天生先生解释说：
无线电干扰主要是频段干扰，如工厂内广泛使用的对讲机，其发射功率为4~5W，通讯频段必须是预先设定好的，如409MHz-410MHz。GSM手机的发射功率一般在几百毫瓦至1瓦，采用的频段是900MHz。这些设备由于采用了锂电池供电，在高温高压高湿度等工厂使用场合，需考虑由锂电池使用所可能带来的安全隐患，所以工业无线仪表需要采用本安和隔爆双重安全保护等安全措施。而相同频段下主要是发射功率的干扰，这时就需要符合国家有关发射功率的核准以及采用工业级的可靠性设计，如Mesh、DSSS跳频等来避免。
工业无线仪表采用2.4GHz公用频段，不会对使用其它频段的无线设备产生影响。即使是同样采用2.4GHz的无线设备，由于设备无线发射功率非常小，只有20dBm即100毫瓦，而且每次通讯速度快即每次占用的时间片很小，为15毫秒，所以也不会对其它无线设备造成影响。
同样，基于工业无线设备的特别设计，如Mesh、DSSS跳频、clean channel detection检测机制、数据包重传机制、自组织自愈合、无线变送器的发射功率自适应功能，自动选择最优的发射功率如5毫瓦、10毫瓦等，最多100毫瓦，其它无线设备也不会影响工业无线仪表的无线通讯。
疑惑四：无线通讯会增加用户成本吗？
其实相对于有线来讲，工业无线方案的成本更低。江先生认为，工业无线方案由于无需铺设电缆、桥架、保护管、不需要卡件、机柜等备件，因此能够节省大量的安装成本和人工费用，也能够节省大量安装调试时间。而且无线架构扩展非常简单，能够大大降低扩展时的投资，最后，无线架构无需担心接线进水、连接松动、电缆损坏，只需维护无线变送器本身即可，后期维护费用很低。
比如霍尼韦尔的OneWireless工业无线仪表，在项目运营中可以体现出明显的成本优势，主要体现在以下几方面：
1）无线网络可以由变送器本身的路由来实现刷新速度要求不快的监测场合，可以节省无线主干架构的费用。
2）数据采集速度必须达到1秒，无线通讯时间滞后小于100毫秒，可以采用FDAP代替Multinode来构建无线主干网络，节省总投资。
3）网络架构灵活，两种无线主干网络的架构可以在同一个无线网络中共存，这个特点也能够帮助用户降低成本。
4）用户也可以充分利用现有的无线主干架构，通过HART adapter无线转接现有有线HART仪表的诊断信息，降低总投资。
5）无线变送器的电池接口本安设计，整体无线变送器隔爆设计，能够保证现场使用1秒刷新时的长时间电池供电，充分保护用户投资。而且经过工厂认证的安全电池有4种型号，在国内可以自己采购，又进一步帮助用户节省成本。
6）NMD无线管理平台可以统一管理整个无线架构的安全管理、网络管理、和设备管理，而无需构建多个管理平台或外购第3方网络架构，充分保护用户的投资。
7）霍尼韦尔的无线架构还支持无线设备的在线软件升级，实现前后兼容，支持符合ISA100工业无线标准产品的互操作，也能够帮助用户降低总体拥有成本，降低后期维护费用。
江先生最后总结认为，无论应用在监测，开环控制还是非关键闭环控制，工业无线产品均帮助用户降低项目总体成本。
疑惑五：多种标准纷争，是否殃及用户？
有人的地方就有江湖，有利益的地方就有纷争，现场总线标准之争的战火没有停息，工业无线领域也赫然屹立着以ISA100和WirelessHART为代表的几大标准阵营。
江天生认为不同的标准有不同关注点和使用场合，每种标准都有着独特的设计。比如，ISA100工业无线标准支持多种通讯协议，支持多种无线应用，既支持无线仪表本身路由的通讯机制来应用在监测的场合，也支持依靠无线主干网络路由的通讯机制，实现1秒的数据采集，应用在控制场合。因此ISA标准委员会用户成员包括BP，ExxonMobil，Shell，Bayer，ConocoPhillips，Chervon，Saudi Aramco，Dow Chemical等知名企业，并得到了以Honeywell，Yokogowa、GE为代表的国际知名仪表厂商的支持。
WirelessHART标准由HART通信基金会HCF于2009年5月提出，支持该标准的厂家如Emerson、E+H等，仅支持HART通讯协议的仪表，依靠低速通讯的无线变送器本身的路由，来实现无线通讯，刷新速度慢（仪表本身的通讯速度慢，每次路由通讯速度减半）、通讯时间滞后长（仪表本身的路由，通讯时间滞后长），仅适合刷新速度要求不快、通讯时间滞后要求不严格的监测场合。
符合某一标准的不同仪表厂家的无线仪表产品，可以支持互操作，能够方便用户的使用。这样的互操作和前后兼容，能够保护用户的现有投资，也有助于仪表厂家更加专注于进一步开发工业无线仪表的功能和内涵，研发更丰富的产品线等。用户可以选择最适合自己的符合某种开放国际标准的工业无线仪表产品，来确保工业场合的应用，所以，当前情况下用户的使用不会受到明显的影响。
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疑惑六：工业无线，应用场合在哪里？
工业无线仪表系统能够在流程工业的整个生命周期内创造巨大的效益，过程数据无线采集（无线变送器）、现场巡检、能源管理、旋转设备健康状态、储罐液位、无线视频、罐区可燃气体无线监测、长输管线的实时监测等，无线有助于提高整个工厂的运行水平。
霍尼韦尔OneWireless®工业无线网络能够为流程工业等工业领域提供了一个可扩展的、统一的无线架构平台，实现一个无线网络架构支持多种无线应用、多个标准、多种协议，以及目前市场上存在的所有无线设备（802.11a/b/g）。
2010年霍尼韦尔赢得了中国最大的工业无线仪表系统项目，将在罐区采用237台无线压力变送器、无线温度变送器和无线模拟量变送器，实现罐区过程数据的无线采集，并实现同DCS控制系统内嵌式数据集成。另外，在燃气电厂101台无线变送器应用、在电力调试所56台的应用、在油田井口的31台无线变送器和5套无线视频监控、在油库29台无线变送器和4台移动操作站等无线项目。工业无线仪表系统在流程工业的整个生命周期内创造巨大的效益，能够给用户带来前所未有的优势。”
江先生认为，工业无线仪表项目工程实施的经验会越来越丰富，会有更多的最佳实施和经验供用户分享。
总结：无线技术将继续发展
无线并不是一项新兴的技术，而无线技术能保持发展的动力与活力，离不开市场和用户的需求推动。江天生先生指出，随着无线技术在工业中的应用越来越广，用户对无线的需求更深入，更复杂：
如何提供更多、更丰富的无线仪表种类来满足项目？
如何扩展无线仪表更加丰富的功能支持？
如何获得更可靠、更安全的整体架构的设计、指导、实施、运行和维护？
怎样能进一步提升无线架构的技术性能如数据采集的速度和通讯时间滞后等，以满足监测、开环控制、非关键闭环控制等场合的需求？
怎样才能进一步优化电池供电无线仪表的电池寿命，以确保长时间的电源供应？
......
所以，未来我们不但能看到无线技术融入到工业应用，跻身过程自动化主流之列，同时也会看到需求之下无线技术的日臻完美。
（转载）
