無線通訊技術(shù)在制造工廠的應(yīng)用已成為繼現(xiàn)場總線與工業(yè)以太網(wǎng)之后，國際控制界又一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)。為使國內(nèi)控制工程師與國際最新工廠無線技術(shù)、解決方案與產(chǎn)品有一個(gè)面對面的接觸，CONTROL ENGINEERING China于11月28日在上海金貿(mào)君悅酒店舉辦了2005無線工廠應(yīng)用高峰論壇（Wireless in Factory  Forum 2005，WFF 2005），共有250余名來自各行各業(yè)的控制工程師參加，這是目前國內(nèi)第一次舉辦以無線工廠應(yīng)用為主題的高峰論壇。
　　WFF 2005得到ISA-SP100、WINA、藍(lán)牙國際推進(jìn)組織等國際權(quán)威機(jī)構(gòu)的支持，由南京菲尼克斯電氣公司協(xié)辦，西門子（中國）公司與摩莎科技提供贊助。
　　近年來，國際主流自動(dòng)化供應(yīng)商與專業(yè)廠商所推出的無線技術(shù)與產(chǎn)品層出不窮，無線傳輸進(jìn)入工業(yè)控制領(lǐng)域的趨勢無可質(zhì)疑。VDC調(diào)查顯示，2006年全球在工業(yè)無線技術(shù)方面的花費(fèi)將由2003年的7千5萬美元增長到超過1.83億美元。無線技術(shù)的安全性、可靠性、性價(jià)比以及無線通訊技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用方案，是我國用戶普遍關(guān)心的話題。基于這樣的考慮，本次發(fā)展論壇以“更安全、更可靠、更易用的無線技術(shù)”為主題，致力于推動(dòng)無線通訊技術(shù)在中國市場的普及與應(yīng)用。
　　
致辭
　　論壇的開始，首先由來自上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所的教授級高工彭瑜和南京菲尼克斯電氣公司總經(jīng)理顧建黨為大會致辭。
　　專家們對無線通信網(wǎng)絡(luò)的分類與比較、無線技術(shù)的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了言簡意賅的論述，為與會者展現(xiàn)了一幅清晰的無線技術(shù)工廠應(yīng)用的藍(lán)圖。發(fā)言中提到，無線通信是工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品未來的新增長點(diǎn)，當(dāng)前重要的發(fā)展方向是通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化。對于可用于現(xiàn)場設(shè)備層的無線短程網(wǎng)，采用的主流協(xié)議是IEEE 802.15.4（ZigBee）；對于大數(shù)據(jù)容量的短程無線通信，則是IEEE 802.15.3；而對于適應(yīng)較大傳輸覆蓋面和較大信息傳輸量的無線局域網(wǎng)，采用的是IEEE 802.11系列。其中應(yīng)用的重點(diǎn)是無線短程網(wǎng)和無線局域網(wǎng)。
　　彭瑜指出：“現(xiàn)場設(shè)備層無線通信迅速進(jìn)入工控領(lǐng)域，其中一個(gè)突破口是現(xiàn)場總線和無線通信技術(shù)的結(jié)合?！钡湫偷漠a(chǎn)品和應(yīng)用為：2004年Honeywell推出的基于ZigBee無線傳輸協(xié)議的無線變送器XYR 5000系列；OMRON的無線鏈接DeviceNet現(xiàn)場總線主站W(wǎng)D30-ME和從站W(wǎng)D30-SE；德國schild knecht公司推出的無線Profibus-DP產(chǎn)品DE 3000系列；ABB在瑞典的Boliden加工廠利用Ember的無線技術(shù)進(jìn)行的無線通信評估試驗(yàn)。
　　
主旨報(bào)告
　　論壇邀請了ISA-SP100主席Wayne William Manges、藍(lán)牙國際推進(jìn)組織亞太地區(qū)管理總監(jiān)Eric Schneider、東南大學(xué)無線電通訊系教授胡愛群、上海通用汽車公司信息部主管李綦作專題報(bào)告。
　　1. 工廠無線國際標(biāo)準(zhǔn)
　　Wayne W. Manges作為美國儀器儀表協(xié)會（ISA）SP100工作委員會的主席，參與制定了工業(yè)無線自動(dòng)化的ISA SP100標(biāo)準(zhǔn)，并在ORNL（Oak Ridge國家實(shí)驗(yàn)室）執(zhí)導(dǎo)極限測量交流中心（EMC2），該中心致力于促進(jìn)嚴(yán)苛環(huán)境下的穩(wěn)定交流頻道（特別是無線）的發(fā)展。Wayne就工廠無線應(yīng)用的必要性、無線涉及的重要概念以及工廠無線的國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了論述。
　　他在發(fā)言中提到，據(jù)美國能源部研究顯示，傳感器的改善能夠節(jié)約10％的能源，無線技術(shù)是顯而易見的最佳選擇，而且它還可以節(jié)約配線的維護(hù)費(fèi)用。另據(jù)Sensicast Systems與B&B Electronics聯(lián)合組織的最新調(diào)查顯示，53%的受訪者正計(jì)劃于未來12個(gè)月中采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，相比于2005年1月進(jìn)行的同類調(diào)查，該數(shù)字增長了8個(gè)百分比。可見在工業(yè)自動(dòng)化市場，最終用戶和系統(tǒng)集成商對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)表現(xiàn)出了越發(fā)濃郁的興趣。
　　無線傳輸在工控領(lǐng)域涉及的重要概念有：無線系統(tǒng)與現(xiàn)有系統(tǒng)的共存性（Co-existence），不同廠家設(shè)備的互可操作性（Interoper-ability）以及系統(tǒng)之間的相互協(xié)作性（Interworking），這些都有賴于制定能被普遍接受的無線通信協(xié)議。他在演講中重點(diǎn)介紹了“SP100用于自動(dòng)化的無線系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)”委員會的使命——該委員會著重在三方面制定可以用于工業(yè)現(xiàn)場的無線標(biāo)準(zhǔn)，最佳實(shí)踐和技術(shù)報(bào)告：其中包括運(yùn)用無線技術(shù)的環(huán)境，無線通信設(shè)備和系統(tǒng)技術(shù)的生命周期和無線技術(shù)的應(yīng)用。SP100會充分權(quán)衡無線技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的可靠性（例如擴(kuò)頻技術(shù)FHSS，DSSS，UWB）、能耗性（例如各種無線通訊協(xié)議的頻寬比）和安全性（例如加密技術(shù)AES，WPA，WEP）。據(jù)Wayne透露，SP100標(biāo)準(zhǔn)有望于2006年中后期問世。
　　2. 無線基礎(chǔ)理論介紹
Eric Schneider一直致力于在亞太地區(qū)宣傳并發(fā)展藍(lán)牙無線技術(shù)的應(yīng)用。他首先介紹了藍(lán)牙國際推進(jìn)組織（Bluetooth SIG），它包括創(chuàng)始公司Agere、Ericsson、IBM、Intel、Nokia、Toshiba等以及數(shù)千家聯(lián)盟公司和應(yīng)用公司。他認(rèn)為無線技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用，需要解決成本、解決方案定制化和安全方面的問題，應(yīng)充分考慮到信號的完整性和魯棒性。他強(qiáng)調(diào)最新的藍(lán)牙技術(shù)采用了頻率的兼容架構(gòu)，信號每秒在79個(gè)不同頻段中隨機(jī)跳躍1000次，具有良好的安全性。在工廠內(nèi)藍(lán)牙可以提供距離為100米的信號傳輸，內(nèi)嵌藍(lán)牙的PDA一般用于設(shè)備的校準(zhǔn)和監(jiān)控。隨后，他簡要的對比了藍(lán)牙和ZigBee技術(shù)，并介紹了EKA系統(tǒng)在自動(dòng)抄表方面的應(yīng)用。
　　東南大學(xué)信息安全研究中心主任胡愛群進(jìn)行了題為“無線局域網(wǎng)技術(shù)及其在工業(yè)控制中的應(yīng)用”的演講。他概述了無線局域網(wǎng)發(fā)展過程和系列標(biāo)準(zhǔn)，并在此基礎(chǔ)上，以IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)為主介紹無線局域網(wǎng)的物理層和訪問控制層技術(shù)，以及與外設(shè)的接口問題。他還提及了WLAN與其它網(wǎng)絡(luò)的融合，并討論了無線局域網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)控制中的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)采集、視頻監(jiān)控等。他認(rèn)為WLAN未來的發(fā)展方向有：更高的通訊速率（IEEE802.11n）；智能天線進(jìn)一步提高頻譜利用率，增加覆蓋范圍；與Wimax融合，支持高速、移動(dòng)接入。
　　據(jù)統(tǒng)計(jì)在2005年，藍(lán)牙設(shè)備的出貨量為2.18億套，IMS Research認(rèn)為阻礙藍(lán)牙發(fā)展的最大障礙是成本問題。Forward Concepts公司則預(yù)測WLAN設(shè)備的平均銷售價(jià)格將下降23%，全球WLAN設(shè)備出貨量會在2005年達(dá)到52億美元，并將在2006年繼續(xù)以較高的幅度增長，達(dá)到59億美元的水平。
　　3. 工廠無線解決方案
　　李綦講述了工業(yè)無線通訊技術(shù)在上海通用汽車（SGM）的應(yīng)用。他在敘述了SGM的概況和所使用的工業(yè)無線技術(shù)（包括IEEE 802.11b、ANSI 371.1、SIEMENS MOBY識別系統(tǒng)和GPRS）之后，重點(diǎn)依次介紹了在SGM中應(yīng)用的無線系統(tǒng)：無線電子拉動(dòng)系統(tǒng)（RF-EPS）、便攜式程序測試頭（PPTH）、自動(dòng)車輛向?qū)到y(tǒng)（AGV）、整車質(zhì)量評審系統(tǒng)（GCA）、車輛遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)（Connected Vehicle）及自動(dòng)車輛識別系統(tǒng)（AVI）。通過將實(shí)施了無線技術(shù)前后的系統(tǒng)和操作流程進(jìn)行了對比，凸現(xiàn)了無線技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，更展示了SGM基于精益生產(chǎn)理念，建立一致的、集中的、整合的IT基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)及運(yùn)作的構(gòu)想。
　　
供應(yīng)商報(bào)告
　　針對工廠無線產(chǎn)品與解決方案，南京菲尼克斯電氣公司無線產(chǎn)品專家黃軼青、西門子（中國）公司無線產(chǎn)品經(jīng)理姜傳輝分別對各自公司的無線產(chǎn)品進(jìn)行了講解。
　　菲尼克斯電氣的無線產(chǎn)品基于TRUSTED Wireless等技術(shù)，它采用跳頻擴(kuò)頻技術(shù)（FHSS），具有非常高的安全性和很遠(yuǎn)的傳輸距離，是一種創(chuàng)新的遠(yuǎn)程傳輸模擬量/開關(guān)量信號的技術(shù)。菲尼克斯電氣的RAD系列無線產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于水處理、機(jī)車通訊、油罐區(qū)等場合。該產(chǎn)品系列即支持單向傳輸（傳輸周期27ms），也支持雙向傳輸（傳輸周期37ms）；可傳輸?shù)男盘枖?shù)量可達(dá)66個(gè)開關(guān)量或33個(gè)模擬量。
　　SCALANCE W是西門子工業(yè)無線局域網(wǎng)產(chǎn)品系列。它基于無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11，幫助用戶實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備與固定網(wǎng)絡(luò)的通訊，也可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)設(shè)備間的通訊，堅(jiān)固、可靠、安全。它適用于各種工業(yè)環(huán)境，即使在極惡劣的情況下也能夠保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性。SCALANCE W788-1/ WC88-2接入點(diǎn)模塊，用于搭建無線局域網(wǎng)，SCALANCE W744-1客戶端模塊，用于將PLC等設(shè)備接入無線局域網(wǎng)。隨后進(jìn)行的現(xiàn)場演示，讓與會者身臨其境的體會了產(chǎn)品的性能。
　　
現(xiàn)場問答
　　論壇的最后，還安排了主題為“無線通訊技術(shù)在中國制造企業(yè)的應(yīng)用”的互動(dòng)環(huán)節(jié)，論壇聽眾與各專題報(bào)告演講人就感興趣的問題進(jìn)行了熱烈的交流和討論。專家們和與會者通過此次高峰論壇，對于無線技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用得出了如下共識：
　　n  無線傳輸目前尚處在發(fā)展的早期階段。無線技術(shù)首先會用在樓宇自動(dòng)化、自動(dòng)抄表、事故響應(yīng)、設(shè)備監(jiān)控等；當(dāng)前較適宜應(yīng)用的行業(yè)有：汽車制造、食品加工、制藥和設(shè)備資產(chǎn)跟蹤等。
　　n  無線傳輸不適用于高速控制的場合。但是實(shí)踐證明對大多數(shù)監(jiān)控和慢速控制場合，它足夠可靠；也就是說可以用在將近80%的自動(dòng)化和過程控制場合。
　　n  現(xiàn)有現(xiàn)場總線的無線傳輸?shù)目尚行哉谠u估。HART基金會已成立無線HART工作組，要求2006年初拿出規(guī)范草案，確定通過ZigBee實(shí)現(xiàn)HART的可行性。
　　n  工廠無線技術(shù)種類繁多，技術(shù)特征差異比較大，用戶應(yīng)該根據(jù)自身實(shí)際情況選擇合適的方案；無線通信是現(xiàn)有有線通信系統(tǒng)的一種發(fā)展和重要補(bǔ)充，決非一種替代。
　　基于2005無線工廠應(yīng)用高峰論壇所取得的良好效果與反饋，CONTROL ENGINEERING China今年還將繼續(xù)舉辦無線工廠應(yīng)用高峰論壇，誠如ISA-SP100主席Wayne William Manges所言：“對于工業(yè)無線，目前用于技術(shù)改進(jìn)的資金來源充沛，各種解決方案和成功應(yīng)用案例紛紛呈現(xiàn)，誰將會是工業(yè)無線通訊技術(shù)領(lǐng)域的下一個(gè)主角呢？”推動(dòng)無線通訊技術(shù)在中國工廠的應(yīng)用，我們責(zé)無旁貸。
中國工業(yè)無線通訊市場凸現(xiàn)潛力