物聯網：工業無線網絡市場“風向標
http://www.gjzbw99.com 2011-05-11 15:17 來源：中國自動化學會專家咨詢工作委員會
摘要： 不論是美國的“智慧地球”、日本與韓國的“U社會”戰略，還是國內的“傳感中國”，都昭示著物聯網已經以迅雷不及掩耳之勢席卷全球。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮，2009年11月被確定為我國今后七大戰略性新興產業之一。集RFID、WSN、傳感、感知/識別等技術于一身的物聯網已經在其相關產業中掀起一股強勁的發展熱潮，工業無線網絡市場也隨之一觸即發。近年來，無線技術發展迅速，盡管工業以太網憑借其成熟的技術、廣泛的應用領域、高速的傳輸速率在工業應用中占據大片江山，但安裝維護成本低廉、可擴展性強、無需現場布線等優勢，也使得無線技術逐漸走入工業領域。同時，物聯網的進一步普及以及應用領域的不斷拓展，又為工業無線網絡市場的發展帶來新的發展空間。
工業市場成為物聯網重要應用領域
從技術上理解，物聯網是指物體通過智能感應裝置，經過傳輸網絡，到達指定的信息處理中心，最終實現物與物、人與物之間的自動化信息交互與處理的智能網絡；從物理上理解，把傳感器嵌入和裝備到電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統、油氣管道等各種物體中，然后將“物聯網”與現有的互聯網整合起來，實現人類社會與物理系統的整合。
很顯然，工業已經成為物聯網應用的重要領域。上海大學機電工程與自動化學院副院長費敏銳介紹說：“具有環境感知能力的各類終端、基于泛在技術的計算模式、移動通信等不斷融入到工業生產的各個環節，可大幅提高制造效率，改善產品質量，并降低產品成本和資源消耗，將傳統工業提升到智能工業的新階段。”
舉例來說，在環保行業，物聯網與環保設備融合可以實現對工業生產過程中產生的各種污染源及污染治理各環節關鍵指標的實時監控。在某些重點企業的排污口安裝無線傳感設備，可以實時監測企業排污數據，同時可以遠程關閉排污口，防止突發性環境污染事故的發生。據了解，目前電信運營商已開始推廣基于物聯網的污染治理實時監測解決方案。同時，在制造業的供應鏈管理、生產過程的工藝優化、產品設備的監控管理以及工業安全生產管理方面，物聯網的介入都成為了大勢所趨。
無線融入技術深化物聯網發展
縱觀測控系統網絡化的發展歷程，從儀表電氣、現場總線、工業以太網到無線網絡，我們可以注意到目前無線融入技術與有線無線異構成為測控網絡化的發展趨勢，而這也從一方面助推著物聯網在工業領域的深化發展。無線通訊技術能夠在工廠環境下，為各種智能現場設備、移動機器人以及各種自動化設備之間的通信提供高寬帶的無線數據鏈路和靈活的網絡拓撲結構。目前，無線通訊技術已經從最初的作為有線技術的補充發展為無線有線共存，最終將會發展到實現感知網絡，實現工業環境下的物聯網世界。
費院長強調，目前，無線融入技術的熱點技術與關鍵問題集中在可靠性、兼容性、實時性、安全性以及能耗問題方面。在工業無線測控與有線側控網絡的互聯問題上，兼容性方面需要重點考慮如何實現無線/有線的協議轉換、如何設計通信接口以及如何實現對無線測控網絡中節點（現場設備）進行操作；無線網絡接入技術的能耗問題方面，可以通過采用多工作方式、增加休眠時間、減少通信流量、選擇調制機制、協議設計來實現模塊能耗的降低，另外在能量挖掘上也有降耗的空間，比如太陽能方面可以降低發射功率，風能方面可以選擇較短的通訊距離等等。
另外，無線融入異構網絡的關鍵問題包括轉發延遲、帶寬差異、報文轉發類型選擇以及安全問題，費院長介紹了幾種解決此類問題的策略，他說：“我們可以通過采用OPC技術，在監控層解決異構；還可以通過網橋進行數據鏈路層的協議轉換和轉發，通過網關轉換不同現場設備間的用戶應用和設備信息，通過中繼器來連接無線與有線網絡，這在現場設備層解決了異構問題。”
面對標準與市場方面的壓力，無線技術需要走的路還很長，而物聯網的興起恰恰為面臨瓶頸的無線技術帶來了新的發展機遇。
物聯網擴展工業無線網絡發展空間
十七大提出了“發展現代化產業體系，大力推進信息化與工業化融合，促進工業由大變強，振興裝備制造業，淘汰落后生產能力”的基本政策，工業化帶動信息化，信息化推動工業化也成為我國工業發展的既定方針。上海工業自動化儀表研究院智能儀表與系統研究所副所長涂煊認為，當前應該充分利用無線傳感器網絡WSN的特點，為節能降耗減排的有效實施開展科研開發工作，這也受到自動化業界的極大重視。
費院長還指出，作為 《信息產業科技發展十一五規劃和2020年中長期規劃綱要》 重點扶持的M2M技術也成為熱點，機器與機器之間的無線通信為制造業信息化帶來了新的解決思路。
但不可忽略的是，物聯網涉及面廣，標準化工作也分散在不同的標準組織，工作側重點也不同，彼此之間有交叉重疊，涉及到的國際標準組織主要有ISO/IEC、IEEE、IETF等。目前，中國物聯網標準聯合工作組已經在北京成立，這將大大推進物聯網技術的研究和標準的制定，同時也將成為工業無線網絡市場的“風向標”，在為工業無線網絡市場提供發展空間的同時，也為其開啟了新的發展方向。
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