工业网络解决方案的广泛应用,既给人们带来了无限的惊喜,同时也提出了严峻的考验。人们不仅希望享受生产的高效率和先进性,也不得不对其可靠性、安全性等问题进行考虑。在工业领域,这是无法被绕过的门槛。担心各层数据的传输可靠性隐患为生产管理各方面带来影响,在早期甚至成了一些用户企业不得不对“一网到底”的实现心存顾虑的一个考虑因素。
可靠性问题之所以受到工业用户如此关注,其中的一个重要因素是:和一般商用环境相比,工业应用场合的条件要复杂、恶劣得多。很多在办公楼里正常运行的商用级设备,被放在工业现场后,其可靠性简直不堪一击。
例如,在逐渐兴起的无线应用领域,路径传输等问题就曾经一度困扰着很多工业用户。相对设备位置固定、信号干扰小的商用网络环境,工业用户的应用环境极其复杂多变。这带来了一系列使无线网络不稳定的因素。对于一些需要从设备现场同时采集视频监控信号的用户来说,怎样可靠传输如此庞大的数据量是一个不小的问题。此外,来自复杂现场的干扰、振动以及恶劣的环境也是无线应用在工业领域长期面对的挑战。
所幸的是,面对这些挑战,Wi-Fi的802.11n标准的推出已经解决了很多实质性的问题。从本质上看,它让Wi-Fi这项技术本身更加适用于工业应用场合。比如程皞就谈到,利用802.11n的多入多出技术(MIMO),使得在网络的发送端和接收端都采用多重天线。表面上看,采用3对6个天线只是天线数量的增加,但实际上,经过处理的数据通过多组天线分别传输,并由接收端的多组天线做相应的接收,再由软件通过信号处理算法对接收的信息进行解析,这种新的机制将大大提升无线网络传输数据的稳定性和可靠性。
一些厂商也在设备功能上做出了有针对性的改进。比如由西门子开发的“工业点协调功能”iPCF允许用户快速漫游。这对于很多需要在大区域范围内移动的设备非常有意义。快速漫游是指客户端从一个无线区域快速切换到另一个无线区域的过程。在这个过程中,客户端的退出和重新登录可以以非常快的速度实现,可以满足通信的实时性要求。
以前,这样的切换往往需要几百毫秒。对于一个正用无线网络看电影的普通用户而言,这点时间延迟并不易被察觉,但对工业用户而言这个时间就显得太长了。现在西门子的这种(iPCF)功能把这个时间缩短到了50ms之内,完全满足了工业用户的需求。另外,西门子的设备在开启(iHOP)模式后对于一些环境复杂、无线信号受到污染的信道,还可以自动跳转到干净的信道,使信息传输的可靠性得到进一步加强。
此外,西门子独特的漏波电缆技术还能够为沿轨道运行的设备提供稳定的无线信号传输环境,很好地避免了转弯处易形成通信死角和不同系统间相互干扰的问题,为自动导引运输车(Automated Guided Vehicle,AGV)的稳定运行提供了强有力的保障。
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