無線技術(shù)在流程工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用為企業(yè)開發(fā)了新的節(jié)能潛力，但是，在流程工業(yè)中使用的無線通信技術(shù)應(yīng)該滿足更高的要求。除了像WLAN 802.11和藍牙這樣的主流無線通信技術(shù)以外，在流程設(shè)備現(xiàn)場總線技術(shù)領(lǐng)域中還出現(xiàn)了一些特殊的專用無線通信技術(shù)，例如Trusted Wireless無線通信技術(shù)。

主流的無線通信技術(shù)，例如WLAN和藍牙無線通信技術(shù)，有一個共同點：它們都在沒有使用授權(quán)限制的2.4GHz的ISM（工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段中工作。與+33MHz和868MHz這兩個頻段相比較，2.4GHz的頻帶寬度為83MHz，是它們的40多倍，在世界各地幾乎都是沒有使用限制的自由頻段。工作在2.4GHz頻段中的無線通信技術(shù)，例如藍牙和WLAN技術(shù)目前是工業(yè)應(yīng)用中最佳的無線通信技術(shù)。而且標(biāo)準(zhǔn)化工作組也在努力開展技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，以滿足工業(yè)企業(yè)的需求。其中最典型的例子就是IFFF802.11通信技術(shù)協(xié)議，這一技術(shù)協(xié)議對可靠性、傳送速率、讀取協(xié)議和其他特性做出了進一步的規(guī)范。在藍牙通信技術(shù)中，也進行了一系列的改進。

在Trusted Wireless無線通信設(shè)備中使用了大量高性能的零部件，
保證了它們具有極高的接收性能
堅固耐用 安全可靠

盡管對這些標(biāo)準(zhǔn)的無線通信技術(shù)進行了改進和內(nèi)容的擴充，但是在實際應(yīng)用中還有許多特殊的、應(yīng)該更好的予以滿足的無線通信技術(shù)要求。按照加拿大溫哥華Omnex Controls公司的觀點來看，Trusted Wireless無線通信技術(shù)是一種專門為流程工業(yè)企業(yè)設(shè)計研發(fā)的無線通信技術(shù)。為了保證流程設(shè)備極高的運行可靠性，流程工業(yè)企業(yè)所使用的無線通信技術(shù)應(yīng)該有很高的可靠性。為此，Trusted Wireless無線通信技術(shù)也采用了FHSS跳頻技術(shù)。在這一跳頻技術(shù)中，發(fā)射頻率固定不變，都是27ms變換一次。在2.4GHz的頻段中有800多個通道可供使用，Trusted Wireless系統(tǒng)的變頻表由生產(chǎn)廠家事先給出。該表只含有800多個通道中的部分通道，所使用的通道和通道系列形成了一個跳頻表，成為各個系統(tǒng)共同執(zhí)行的通信規(guī)則。從而允許成百上千的無線通信系統(tǒng)在非常接近的地理位置處同時進行無線通信，并且保證互不干擾。共存性是工業(yè)無線通信領(lǐng)域中一個非常重要的要求，這一要求既適用于不同的產(chǎn)品使用一種相同的無線通信技術(shù)，也適用于使用不同無線通信技術(shù)的產(chǎn)品。通過所謂的“頻帶鎖定”功能，可以使Trusted Wireless系統(tǒng)留出WALN系統(tǒng)的頻帶寬度，從而使得Trusted Wireless系統(tǒng)、藍牙系統(tǒng)和WALN系統(tǒng)之間具有更好的共存性。

提高無線通信的可靠性

在Trusted Wireless無線通信技術(shù)協(xié)議中，采用了多種不同的安全技術(shù)措施保障傳感器信號傳送的可靠性。其中包括利用CRC循環(huán)冗余校驗對接收器的正確性進行檢驗。除此以外，發(fā)送出去的傳感器信息也帶有信號源效驗，使得信號接收器只能接受允許它接受的信號。集成的FEC預(yù)前糾錯計算技術(shù)也進一步地提高了無線通信連接的質(zhì)量和穩(wěn)定性。利用FEC技術(shù)還可以對信號傳送過程中出現(xiàn)的異變進行校正。

無線通信高可靠性的前提是很好的無線信號傳送距離的診斷分析，以便理智的對流程工藝進行及時的調(diào)整。模擬信號能夠為用戶提供精確的有關(guān)無線傳送途徑質(zhì)量的信息。通用的標(biāo)準(zhǔn)涉及到普遍的規(guī)定，而安全性則需要特殊的專用技術(shù)來保證。至少是從外部非法入侵的角度來看，這種還沒有標(biāo)準(zhǔn)化的無線通信技術(shù)在抵制非法入侵方面有著獨特的好處。而藍牙通信技術(shù)和WALN無線通信技術(shù)則必須有成套的防止非法入侵的措施，這也成為這些系統(tǒng)中第一位重要的安全保護事項了。

不同的無線通信技術(shù)使用的不同帶寬和頻率
高傳送速率

無線通信系統(tǒng)傳送距離的遠近與多種因素有關(guān)，其中最主要的是流程設(shè)備附近的地理環(huán)境。另外，發(fā)射器的發(fā)送功率和接收器的接受靈敏度也都對接收距離有一定的影響。發(fā)射器的發(fā)射功率由法規(guī)做出了統(tǒng)一的規(guī)定：在整個2.4GHz頻段中所有的無線通信系統(tǒng)的最大發(fā)射功率不得超過20dBm。這一規(guī)定不僅僅考慮了發(fā)射功率，而且也考慮了發(fā)射天線可能出現(xiàn)的情況。從這一角度出發(fā)，整個2.4GHz的無線通信系統(tǒng)是沒有差別的。接收器的接受靈敏度受到多種因素的制約，其中之一就是接收器的好壞。標(biāo)準(zhǔn)的藍牙無線通信接收器通常都帶有信號處理芯片。此時，在這些芯片中必須做出一些妥協(xié)，這種妥協(xié)的好處是可以生產(chǎn)出經(jīng)濟實惠的功能模塊，但同時也帶來問題，例如對于不同的HF電路不一定有著最佳的生產(chǎn)制造工藝。其結(jié)果是接收器的靈敏度下降，從而也影響其接收距離的遠近。

高靈敏度

在Trusted Wireless無線通信技術(shù)中，無線通信電路由一個個單獨的元器件組成，每一個元器件都可以按照最佳的生產(chǎn)工藝技術(shù)制造。因此，與藍牙無線通信技術(shù)中的信號接收器相比，Trusted Wireless接收器的靈敏度提高了近千倍。

另一個影響接收距離遠近的因素是空中接口，即表示基站和移動電話之間的無線傳輸規(guī)范的傳送速率。傳送速率越慢，傳送每一“位”數(shù)據(jù)所需的能量就越大，傳送的距離就越遠。而傳送速率又與所傳送的數(shù)據(jù)量和反應(yīng)時間、循環(huán)時間有關(guān)。在這一問題上，Trusted Wireless無線通信技術(shù)考慮了流程工業(yè)企業(yè)的技術(shù)特色——循環(huán)時間，即轉(zhuǎn)換到發(fā)送新的有用數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換時間為27ms。而藍牙技術(shù)中的循環(huán)時間僅為625μs，是其1/4。被傳送的有用數(shù)據(jù)由傳感器信息、一位或者一比特的數(shù)字式、模擬式的信號組成。基于有效的通信技術(shù)協(xié)議，Trusted Wireless通信技術(shù)不像WLAN無線通信技術(shù)那樣有那么多冗繁層次；又因為其較少的有效數(shù)據(jù)，因此它所傳遞的毛數(shù)據(jù)量很少。較少的數(shù)據(jù)量和較長的循環(huán)周期構(gòu)成了相對緩慢的空中傳送方式。尤其獨特的傳送功率和數(shù)據(jù)方式?jīng)Q定了其每傳送一位數(shù)據(jù)所消耗的能源多少。單位數(shù)據(jù)位所需能源越高，Trusted Wireless無線通信技術(shù)可以傳送的距離就越遠。視周圍的環(huán)境，Trusted Wireless無線通信技術(shù)可以傳送信息的距離在幾百米到幾千米之間，在特殊的地理條件下甚至可以達到10km。

Frank Hakemeyer－－作者任職于Phoenix Contact公司(end)