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案例頻道編者按：工業(yè)無線技術是繼現(xiàn)場總線之后，工業(yè)控制系統(tǒng)領域的又一熱點技術，是降低工業(yè)測控系統(tǒng)成本、提高工業(yè)測控系統(tǒng)應用范圍的革命性技術，也是未來幾年工業(yè)自動化產(chǎn)品新的增長點。目前，全球工業(yè)無線通訊市場規(guī)模已經(jīng)超過13億美元，并在未來的幾年中持續(xù)保持15%左右的年增長水平。無線通訊作為當今世界最具活力的新興技術之一，具有有線技術無法或很難取代的優(yōu)勢，并且已經(jīng)逐步滲透到工業(yè)控制的各個環(huán)節(jié)。2007年，國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）將“工業(yè)無線技術及網(wǎng)絡化測控系統(tǒng)研究與開發(fā)”列為重點發(fā)展項目。隨著無線通訊技術的優(yōu)勢被業(yè)界所認可與接受，其應用越來越普及，市場正在蓬勃發(fā)展。國內(nèi)的一些高校如清華大學、浙江大學等，研究單位如中科院沈陽自動化所都開展了無線通信網(wǎng)絡應用于工業(yè)自動化控制的研發(fā)，并取得了一定的成果。
自此期雜志起，《自動化博覽》將全新開啟“工業(yè)無線”專欄，旨在介紹國內(nèi)外工業(yè)無線技術的最新發(fā)展和應用情況。
作為第一家為流程控制行業(yè)提供工業(yè)無線傳感器的大型供應商，霍尼韋爾憑借在工業(yè)無線應用方面的專業(yè)技術與經(jīng)驗，大幅降低了運作成本，顯著提高了生產(chǎn)的安全性、可靠性以及生產(chǎn)效率等。霍尼韋爾的OneWireless多功能無線網(wǎng)絡同時支持多種工業(yè)協(xié)議與應用，提供了一種易于管理并且高效運行的單一無線網(wǎng)絡。OneWireless解決方案不僅可以幫助客戶避免支出布線成本，還幫助其最大限度優(yōu)化工廠生產(chǎn)效率，確保生產(chǎn)安全無患，滿足各種規(guī)范要求，并提升資產(chǎn)的可靠性。這種通用的工廠級OneWireless網(wǎng)絡可同時支持多項應用。此篇對霍尼韋爾Onewireless無線網(wǎng)絡進行了介紹。
初識OneWireless
OneWireless是霍尼韋爾過程解決方案的品牌，囊括完整的無線產(chǎn)品系列。使用“One”這個詞有其特別的意義。它反映出霍尼韋爾深刻理解了客戶對未來工廠架構的期待。霍尼韋爾一直借助其廣泛和密切的客戶接觸（其中包括500個無線現(xiàn)場用戶）以及一些外部資源研究用戶的要求。他們了解到過程制造商把無線網(wǎng)絡想象為單個“無線云朵”，并具有架構方面的重要要求。
對單一基礎設施的要求是霍尼韋爾做出回應的核心考量。其設計理念是，提供超級安全和超級可靠的網(wǎng)絡基礎設施，它能夠支持包括閉環(huán)控制在內(nèi)的各種應用。在霍尼韋爾看來，無線網(wǎng)絡需將支持未來應用的能力作為一項常規(guī)服務。霍尼韋爾公司設計的OneWireless網(wǎng)絡，可以幫助最終用戶安裝高性能網(wǎng)絡，實現(xiàn)應用監(jiān)控和在有需要并準備就緒的時候，轉向更關鍵應用的靈活性。比較輕松的做法是，采用控制就緒的網(wǎng)絡，由其進行監(jiān)控，這要優(yōu)于采用一個監(jiān)控網(wǎng)絡并用它來實施控制。
OneWireles是一個單一的網(wǎng)絡，它具有多種特性，可用于多種任務。如傳感器信息回傳、閉環(huán)控制、信息、HMI、視頻、通訊和企業(yè)應用。客戶對OneWireles有著諸多期待。首先，此網(wǎng)絡需要支持多種無線技術；第二，它還應支持不同服務級別，可用來執(zhí)行各種具有不同動態(tài)參數(shù)的自動化任務，例如靈活的報告率；第三，它應支持多種協(xié)議，以使既有投資不致被淘汰；第四，客戶希望此網(wǎng)絡是“開放式”的，可以支持現(xiàn)有應用和標準TCP/IP通訊。
另外，客戶需要一個單一供應商。他們不喜歡充當系統(tǒng)或平臺集成人，因此尋覓霍尼韋爾這樣的供應商進行集成。其不僅需要提供設備和支持服務，還要長期管理平臺，使日新月異的新技術和應用能夠以迅速和低成本的方式增加到這平臺。他們還寄希望于供應商管理這一嵌入式技術，讓系統(tǒng)保持最新，回避走入技術死胡同而又不會造成過分的不舒適。自動化供應商將不得不擔任技術和平臺集成人的角色。
選擇OneWireless的理由
霍尼韋爾曾經(jīng)說過，現(xiàn)在所有的終將過時，無線聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)代表著自動化發(fā)展的“拐點”。它是至關重要和深具潛在價值的技術，當然也是一個快速發(fā)展和不斷變化的技術。以十年而非數(shù)月或幾年為期限考量其資產(chǎn)壽命的過程制造商，該如何發(fā)掘這潛在價值呢？
自霍尼韋爾上世紀七十年代推出DCS至今，技術一直在向前發(fā)展，但時至今日始終沒有變化的是它對客戶的服務理念。霍尼韋爾堅持以實時自動化和過程管理為其核心使命，視新技術為達成使命的方法。雖然技術和自動化系統(tǒng)的范疇始終在擴展，但不論研發(fā)和采用什么技術，霍尼韋爾仍視自己為開發(fā)和支持集成自動化解決方案的公司。
這意味著霍尼韋爾的核心業(yè)務依然是創(chuàng)造用于過程管理應用的產(chǎn)品，并把它們提供給過程制造商。即使無線“轉折點”也完全不能改變這一策略。霍尼韋爾承擔著平臺集成的任務，贏得了能夠按照客戶所需提供“通用、簡易和高效”無線系統(tǒng)的美名。
OneWireless通用網(wǎng)狀網(wǎng)絡
霍尼韋爾將網(wǎng)絡看作執(zhí)行各類任務的關鍵資源，及其無線解決方案的中心組成部分。霍尼韋爾和其它公司結為合作伙伴關系，獲得關鍵性的組網(wǎng)技術，但由霍尼韋爾來全面管理OneWireless網(wǎng)絡解決方案。他們還合作部署設備健全監(jiān)控和定位解決方案等利用此網(wǎng)絡的重要無線應用。
霍尼韋爾的客戶研究顯示，可擴展性是未來系統(tǒng)的關鍵資產(chǎn)，有助避免未來運營的局限。客戶還要求提供操作靈活性。未來的生產(chǎn)、管理和法規(guī)監(jiān)管都將有所變化，新的和潛在的重要應用及技術總會不斷涌現(xiàn)，擁有高度可擴展的自動化基礎設施，以使制造商能夠快速有效地回應不可避免的改變。
擴展性的一個重要方面是對多種應用的支持。無線傳感器的普及應用需要某種形式的網(wǎng)絡基礎設施。正如霍尼韋爾的移動操作員產(chǎn)品使用安全的Wi-Fi無線網(wǎng)絡一樣。定位技術依靠無線網(wǎng)絡。新的和現(xiàn)有的應用也已轉向無線網(wǎng)絡和無線傳感器網(wǎng)絡。
圖1 霍尼韋爾全球無線應用
霍尼韋爾的無線解決方案于2003年開始出貨。現(xiàn)在已為
500多個用戶安裝使用。此圖只顯示了部分得益于更高
安全性、可靠性和效率的客戶分布。隨著霍尼韋爾全球
2.4 Ghz產(chǎn)品的供應，亞太區(qū)客戶于2007年
開始安裝無線解決方案。
因此，網(wǎng)絡本身就是OneWireless的核心組件，在某種程度上甚至是最小配置。它將是承載霍尼韋爾和第三方產(chǎn)品與服務的單一多功能網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡的設計目標包含成本、兼容性、性能、安全性和對移動工作者的支持。
提供一流的安全性是設計OneWireless通用網(wǎng)絡伊始考慮的首要因素，霍尼韋爾與3eTI公司合作創(chuàng)建了創(chuàng)建了一個集成、安全的網(wǎng)格網(wǎng)，專為防止數(shù)據(jù)安全性漏洞而設計，不會增加OneWireless解決方案的復雜性。
網(wǎng)格網(wǎng)的設計始于作為電網(wǎng)網(wǎng)關的根節(jié)點。當節(jié)點增加時，會自動被網(wǎng)格識別，并在每個新節(jié)點處建立虛擬橋接。網(wǎng)格智能地選擇最短、“最經(jīng)濟”的路徑，并不斷進行優(yōu)化。如果一個節(jié)點未連接上，網(wǎng)格會檢測故障并自動配置其周圍的網(wǎng)絡，當網(wǎng)格網(wǎng)數(shù)量增加時，可以增加冗余根節(jié)點進行擴展，以覆蓋整個操作中增加的地理范圍。
OneWireless是一項霍尼韋爾的長期策略，他將使霍尼韋爾在即將來臨的無線過程自動化時代繼續(xù)保持領導力。其組成包括無線傳感技術、無線工作者及持續(xù)豐富中的新應用套件。這些應用拓展了獨一無二的無線功能，同時又集成了曾擔任過無線所負功能的原有有線設備。所有這些解決方案組件都由一個新的任務關鍵型無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡支持。聚焦于管理該技術解決方案系列，并將其提供給在規(guī)模和組合兩方面皆符合其需要的各制造商與工廠，這是霍尼韋爾的發(fā)展之道。
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