無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日漸發(fā)展成熟，但是企業(yè)中混亂的布局導(dǎo)致的問題也有所不同，安全保障與抗干擾等問題亟待解決，下面文章就給我們進行了詳細介紹。

隨著高級無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，無線通信在工業(yè)控制應(yīng)用中的吸引力日益增強，其所帶來的諸多優(yōu)勢包括：可實現(xiàn)更快的安裝、毋需重新配置即可進行物理移位，通過消除線纜及降低安裝成本能大大節(jié)約資金，并避免了大多數(shù)工廠環(huán)境中天羅地網(wǎng)般連線的混亂局面。但是，工業(yè)控制要求強大可靠的接口解決方案，以保證工業(yè)環(huán)境中至關(guān)重要的服務(wù)質(zhì)量及安全性。但是，安全保障與抗干擾等問題仍有待解決。

可靠性與成熟性是無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計人員在創(chuàng)建工業(yè)應(yīng)用時必須克服的主要障礙。當(dāng)前的無線技術(shù)以TCP/IP為基礎(chǔ)，最初根據(jù)設(shè)計，它可在無連接及不可靠的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中以全力交付模式傳輸數(shù)據(jù)包。該傳輸控制協(xié)議使得在不可靠的因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)以連接為導(dǎo)向的可靠傳輸成為可能。

然而不幸的是，IP網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)傳輸錯誤時或在網(wǎng)絡(luò)阻塞階段會丟失數(shù)據(jù)包，而又不通知上層協(xié)議。雖然TCP/IP提供了任意網(wǎng)絡(luò)條件下的可調(diào)節(jié)性，但它也在數(shù)據(jù)包交付時間上帶來了極大的差異，此差異也稱為網(wǎng)絡(luò)等待時間。而對于大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用來說，上述延遲是不能接受的，因此TCP/IP自身尚不能單獨用來從感應(yīng)器同步收集數(shù)據(jù)，也不能在固定間隔(大多數(shù)為數(shù)十毫秒的范圍)向調(diào)節(jié)器進行交付。此外，TCP/IP并非針對正常工作時間達99.999%的標(biāo)準("5個9標(biāo)準")而設(shè)計，而該標(biāo)準在許多運行關(guān)鍵任務(wù)的工業(yè)應(yīng)用中是硬性要求。

因特網(wǎng)工程設(shè)計任務(wù)組一直在改善TCP/IP，并就每個流或連接的流量工程設(shè)計開展各種信號機制方面的工作。其實例之一就是資源保留協(xié)議，它允許應(yīng)用要求極低時延并帶有具體帶寬要求的信號流、路由器與開關(guān)使用該協(xié)議保留資源，并為時間敏感性較高的流量提供傳輸。另一個協(xié)議差分服務(wù)則在IP數(shù)據(jù)包的標(biāo)題部分打上與服務(wù)級協(xié)定有關(guān)的分類信息。上述打上的標(biāo)記指示路由器保留所需的帶寬，并給出等待時間的具體要求。

不幸的是，上述各協(xié)議都不能真正滿足工業(yè)應(yīng)用的要求。當(dāng)前各廠商提供的無線解決方案作為工作區(qū)解決方案(是將標(biāo)準協(xié)議包裹在專利技術(shù)協(xié)議之外)，這就使得各公司只能局限于單一的銷售商，而不能從價格和特性的競爭中受益。

安全性是有待解決的另一大問題。由于所有無線網(wǎng)絡(luò)都以空氣作為傳輸數(shù)據(jù)的介質(zhì)，因此容易受到竊聽，只要具備足夠靈敏的無線電設(shè)備及定向天線，就可從鄰近位置竊聽某公司業(yè)務(wù)。各公司必須采取適當(dāng)?shù)募用軝C制以保護敏感數(shù)據(jù)，特別是其知識產(chǎn)權(quán)，因為各公司都為之投入了巨大資金，作為擊敗競爭對手的秘密武器。加密數(shù)據(jù)的密鑰必須定期更新，這在人員配置和可能的停機時間方面提出了巨大挑戰(zhàn)。

來自其他無線設(shè)備的干擾以及對其他無線設(shè)備造成干擾是我們面臨的又一個困難問題。由于當(dāng)前的無線技術(shù)使用工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)療頻帶，因此系統(tǒng)須同其他無線網(wǎng)絡(luò)并存。由于同915 MHz相比利用較低，5.8 GHz相比節(jié)約成本，因此系統(tǒng)通常使用2.4 GHz的范圍，這也是藍牙和其他IEEE 802.11技術(shù)工作的范圍。

避免干擾的方法之一就是使用與IEEE的保護模式相似的私有協(xié)議，這時所有客戶端在傳輸數(shù)據(jù)前均會檢查接入點，以確保不同類型的802.11網(wǎng)絡(luò)中的通道都是暢通的。

在無線LAN中，上述干擾會降低流量傳輸速度，但這對工業(yè)網(wǎng)絡(luò)而言是完全不可接受的。進一步講，工廠場地周圍的其他干擾源，如發(fā)動機、焊接機和工業(yè)設(shè)備等，也會增加干擾。無線信號應(yīng)當(dāng)就此具備更強的抗干擾性，我們可能需要具備額外的錯誤檢查和校驗。上述要求使得設(shè)計進一步復(fù)雜化，同時也增加了成本。此外，不一致的覆蓋區(qū)域應(yīng)當(dāng)指明，并采取適當(dāng)措施：或者調(diào)節(jié)輸出功率，或者增加額外的接入點。

最后，我們應(yīng)當(dāng)仔細檢查總體擁有成本，對無線網(wǎng)絡(luò)的財務(wù)經(jīng)濟因素進行細致的微觀研究。進行投資回報計算，明確無線網(wǎng)絡(luò)帶來的實際優(yōu)勢，在進行計算時必須包括人員培訓(xùn)、軟件補丁升級、密鑰升級和停機時間等。此外，與無線網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的學(xué)習(xí)曲線是相當(dāng)陡峭的，這與有線連接的情況大不相同。

此外，我們還必須考慮到無線網(wǎng)絡(luò)所獨有的全新因素。除了電源管理和介質(zhì)訪問控制層沖突及其避免之外，對于無線電信號的減損(如衰減、干擾、多普勒效應(yīng)、反射、多通路等)也應(yīng)加以評估。