RF無線技術(shù)：工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)

工業(yè)用無線網(wǎng)絡(luò)要求近乎實(shí)時的反應(yīng)，而且其延遲等級的接受度不若 VoIP 高。若為有線網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)場裝置，只能夠接受 10 毫秒的以太網(wǎng)絡(luò)等待時間。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也一樣。因此，無線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的一大優(yōu)勢就是采用具備儲存并轉(zhuǎn)發(fā)分組交換功能的冗余節(jié)點(diǎn);此一技術(shù)基礎(chǔ)和因特網(wǎng)的前身-ARPANET 相同。即使有一大區(qū)段網(wǎng)絡(luò)故障，網(wǎng)絡(luò)上的其他節(jié)點(diǎn)也不受影響，也因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具備自行修復(fù)功能。若移除某一節(jié)點(diǎn)，其他節(jié)點(diǎn)會使用其他鄰近節(jié)點(diǎn)繼續(xù)傳輸信息。若新增節(jié)點(diǎn)，則該節(jié)點(diǎn)便會開始發(fā)送并傳遞封包，好像原本便存在一般。

若顧及通訊協(xié)議，工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)可搭配決定型效能(deterministic performance)運(yùn)作。決定型系統(tǒng)(deterministic system )是產(chǎn)生在系統(tǒng)未來狀態(tài)不考慮隨機(jī)因素時的系統(tǒng)。這意味著反應(yīng)時間是可預(yù)測的;網(wǎng)絡(luò)等待時間、容錯以及聯(lián)機(jī)式拓?fù)浣钥深A(yù)測。決定很多時候取決于有線或無線通信協(xié)議中所使用的路由算法效率。這就是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)作及冗余最有利之處，因?yàn)楦叨瓤煽啃耘c低復(fù)雜性是工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的常見需求。

工業(yè)控制系統(tǒng)也高度要求網(wǎng)絡(luò)安全性。無線網(wǎng)絡(luò)匿名性仍不足以防范愈來愈受到重視的黑客問題。加密適用于工業(yè)用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，而且 Mouser 提供數(shù)種無線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。獨(dú)立能源運(yùn)作無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的最佳范例為 Powercast Wireless Sensor System，內(nèi)建 RF 能量整合模塊，能夠透過 802.15.4 硬件上的各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議，傳送實(shí)時測量的準(zhǔn)確溫度與濕度。

整體而言，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開始成為自動化供貨商專門供應(yīng)的解決方案，用以解決先前無法解決的問題或取代昂貴的解決方案。由于專用解決方案不具開放性，因此對用戶而言便成為行家才懂的“黑盒子”。因?yàn)橹挥泄┴浬棠軌虼嫒Ｓ猛ㄓ崊f(xié)議內(nèi)的研發(fā)所需工具，使得基本的創(chuàng)新發(fā)展受到阻礙。無線感測器網(wǎng)絡(luò)的主要特性包括：

§ 可輕松重新放置節(jié)點(diǎn)

§ 可自動處理節(jié)點(diǎn)故障

§ 節(jié)點(diǎn)的功能與行為相似

§ 可輕易完成擴(kuò)充，成為含有數(shù)千節(jié)點(diǎn)的大型網(wǎng)絡(luò)

§ 由于不需要纜線而且電源維護(hù)需求低或者甚至不需維護(hù)，適用于嚴(yán)峻的環(huán)境條件

§ 易于使用;只要放置并啟動即可新增節(jié)點(diǎn)(不需或減少組態(tài)設(shè)定需求)

§ 低耗電量

§ 對于使用電池或能源采集的節(jié)點(diǎn)而言也相當(dāng)省電

表 工業(yè)用無線網(wǎng)絡(luò)所使用的通訊協(xié)議表

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展系著眼于如“環(huán)境智能”的概念，即無線運(yùn)算的普及度達(dá)到連實(shí)體空間也內(nèi)建各種會根據(jù)當(dāng)下環(huán)境需求進(jìn)行感測并執(zhí)行控制的節(jié)點(diǎn)。無線技術(shù)無時無刻都在進(jìn)步。新的 IEEE 802.11ac 標(biāo)準(zhǔn)的傳輸速度將會提供比現(xiàn)行的 802.11n Wi-Fi 還要快三至四倍，達(dá)到 1.3 Gbps 的數(shù)據(jù)傳輸速率。如此一來，工業(yè)用網(wǎng)絡(luò)也會獲得改善。隨著無線網(wǎng)絡(luò)為人類開拓了全新的應(yīng)用領(lǐng)域及原本需要但卻不知道的新功能，使得工業(yè)網(wǎng)絡(luò)的模式也逐漸在改變。