WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)：中國(guó)工業(yè)無線技術(shù)新突破

“一流企業(yè)定標(biāo)準(zhǔn)、二流企業(yè)做品牌、三流企業(yè)賣技術(shù)、四流企業(yè)做產(chǎn)品”已經(jīng)成為普遍認(rèn)同的經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律，標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)其實(shí)是市場(chǎng)之爭(zhēng)。誰掌握了標(biāo)準(zhǔn)，就意味著先行拿到市場(chǎng)的入場(chǎng)券，甚至成為行業(yè)的定義者。標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的激烈在工業(yè)通訊領(lǐng)域中表現(xiàn)的尤為明顯。由于技術(shù)本身的原因，現(xiàn)在的各種工業(yè)通信協(xié)議都與原有的低速現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用層協(xié)議相結(jié)合而形成的。不可避免的，現(xiàn)場(chǎng)總線之爭(zhēng)延續(xù)到了愈演愈烈的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)，進(jìn)而又延續(xù)到了眼下的工業(yè)無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)。

　　“在西方國(guó)家，很多企業(yè)都主動(dòng)參與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的制定。”國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)副主任石保權(quán)在一次采訪中指出，這些企業(yè)的動(dòng)機(jī)無非一個(gè)——得標(biāo)準(zhǔn)者得天下。“行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定最能體現(xiàn)一個(gè)行業(yè)的技術(shù)含量，而企業(yè)參與制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)盡量把企業(yè)的技術(shù)體現(xiàn)進(jìn)去，一旦企業(yè)牽頭制定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)通過國(guó)家組織的專家評(píng)審，那就等于是國(guó)家為這個(gè)企業(yè)推廣產(chǎn)品，效益不言而喻。”

　　工業(yè)無線技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)競(jìng)爭(zhēng)激烈

　　工業(yè)無線技術(shù)的國(guó)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)延續(xù)了現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)以及工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的異常激烈的特點(diǎn)。

　　國(guó)際上，以HART通信基金會(huì)和美國(guó)儀表系統(tǒng)與自動(dòng)化協(xié)會(huì)ISA等為代表的幾百家會(huì)員單位，在眾多的跨國(guó)公司的支持下，積極開展相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。IEC TC65（工業(yè)測(cè)量和控制技術(shù)委員會(huì)）在2006年9月也開始了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。但是，由于世界各國(guó)及各大公司出于商業(yè)利益及技術(shù)研發(fā)瓶頸的限制，IEC標(biāo)準(zhǔn)的制定工作爭(zhēng)論十分激烈。其中一個(gè)有意思的插曲是，就在HART 7（wirelessHART）標(biāo)準(zhǔn)推出的前兩天，霍尼韋爾對(duì)外宣布該公司作為HART基金會(huì)董事會(huì)成員之一，對(duì)WirelessHART的推出持反對(duì)態(tài)度。霍尼韋爾過程控制部總裁在一封聲明中建議HART基金會(huì)能夠采納ISA SP100標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)椋?ldquo;其中最顯著的差別是：wirelessHART的開發(fā)僅是為了支持HART協(xié)議，而ISA SP100標(biāo)準(zhǔn)則可以支持HART、Profibus、CIP、FOUNDATION Fieldbus等多個(gè)協(xié)議。”工業(yè)無線技術(shù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)之爭(zhēng)的重要性與復(fù)雜性可見一斑。

　　我國(guó)用于工業(yè)過程自動(dòng)化的無線網(wǎng)絡(luò)WIA-PA（Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation）規(guī)范是在中科院沈陽自動(dòng)化研究所副所長(zhǎng)于海斌研究員及曾鵬、徐皚冬等研究員的牽頭下，聯(lián)合浙江大學(xué)、機(jī)械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所、重慶郵電大學(xué)、上海工業(yè)自動(dòng)化儀表研究所、北京科技大學(xué)、西南大學(xué)、中科博微公司、浙江中控集團(tuán)、東北大學(xué)、大連理工大學(xué)等十余家單位，由我國(guó)科技人員自主研發(fā)成功的。WIA-PA規(guī)范于2008年10月31日經(jīng)過國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）全體成員國(guó)的投票，以96％的得票率獲得通過，作為公共可用規(guī)范IEC/PAS 62601標(biāo)準(zhǔn)化文件正式發(fā)布。得以使工業(yè)無線技術(shù)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)形成wirelessHART（HART基金會(huì)）、ISA 100.11a（ISA）、WIA-PA（中國(guó)）三足鼎立的局面。

　　工業(yè)無線技術(shù)被列為我國(guó)十一五“863”計(jì)劃先進(jìn)制造領(lǐng)域“工業(yè)無線技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化測(cè)控系統(tǒng)研究與開發(fā)”重點(diǎn)項(xiàng)目。目前已突破了基于射頻環(huán)境認(rèn)知和自適應(yīng)跳頻的高可靠通信技術(shù)、基于高精度同步和事件驅(qū)動(dòng)的低能耗技術(shù)和基于空間、時(shí)間、頻率多維調(diào)度的實(shí)時(shí)通信技術(shù)等核心技術(shù)。建立了擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，開發(fā)了包括無線適配器、路由器、網(wǎng)關(guān)、手抄器在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)支撐設(shè)備，構(gòu)建了測(cè)試認(rèn)證環(huán)境，并在冶金、石化、電力、污水處理等行業(yè)的示范應(yīng)用中取得了良好的效果。

　　WIA-PA技術(shù)推動(dòng)中國(guó)自動(dòng)化技術(shù)向前

　　全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC124）秘書長(zhǎng)歐陽勁松教授指出，我國(guó)自主無線標(biāo)準(zhǔn)WIA-PA成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于我國(guó)的工業(yè)無線技術(shù)乃至整個(gè)自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展具有重要的意義。

　　工業(yè)無線技術(shù)作為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)技術(shù)，引領(lǐng)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)未來的發(fā)展方向。工業(yè)無線技術(shù)是本世紀(jì)初新興的，一種面向設(shè)備間信息交互的無線通信技術(shù)，是對(duì)現(xiàn)有工業(yè)通信技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用方向上的功能擴(kuò)展和提升。將引發(fā)傳統(tǒng)工業(yè)測(cè)控模式的變革，引領(lǐng)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)向著低成本、高可靠、高靈活的方向發(fā)展。歐美等國(guó)政府多次在發(fā)展規(guī)劃中指出，工業(yè)無線技術(shù)將在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、提高能源效率等方面發(fā)揮重要作用。美國(guó)能源部還將工業(yè)無線技術(shù)列為實(shí)現(xiàn)到2020年美國(guó)工業(yè)整體能耗降低5％目標(biāo)的主要技術(shù)手段之一。

　　工業(yè)無線技術(shù)引起了先進(jìn)工業(yè)國(guó)家的高度關(guān)注。全國(guó)工業(yè)過程測(cè)量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)副主任委員劉楓教授指出，無線技術(shù)在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境使用，面臨著抗干擾、高安全、實(shí)時(shí)通信等一系列挑戰(zhàn)性技術(shù)難題需要解決。國(guó)際上，以美國(guó)、德國(guó)為代表的西方工業(yè)強(qiáng)國(guó)投入巨資開展相關(guān)的研發(fā)工作，艾默生、西門子、霍尼韋爾、通用電氣等大公司都參與其中。目前國(guó)外工業(yè)無線技術(shù)的發(fā)展已開始進(jìn)入工程驗(yàn)證階段，關(guān)鍵技術(shù)難題正在逐步突破，市場(chǎng)需求非常旺盛，愛默生、霍尼韋爾等公司已初步形成了自有技術(shù)體系和原型產(chǎn)品。

　　歐陽勁松教授認(rèn)為，WIA-PA規(guī)范成為國(guó)際IEC標(biāo)準(zhǔn)具有重要意義。我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域長(zhǎng)期以來的發(fā)展模式是依靠引進(jìn)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)集成應(yīng)用。由于不掌握核心技術(shù)，產(chǎn)業(yè)安全存在一定風(fēng)險(xiǎn)。我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的WIA-PA技術(shù)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)志著在工業(yè)無線通信領(lǐng)域，中國(guó)已經(jīng)成為技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家之一。這是對(duì)改變我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式的有益探索和嘗試，對(duì)我國(guó)發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)工作的充分肯定。同時(shí)該項(xiàng)技術(shù)被國(guó)際電工委員會(huì)所承認(rèn)，也標(biāo)志著我們?cè)诠I(yè)化與信息化的融合工作中又為國(guó)家提供了一種新的高端技術(shù)解決方案。歐陽勁松教授表示，從總體看來，WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)使更多的企業(yè)可以享受國(guó)家科研成果的帶來的好處，規(guī)范了相關(guān)產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用，減小相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)和使用風(fēng)險(xiǎn)。并且可以擴(kuò)大中國(guó)相關(guān)領(lǐng)域的自動(dòng)化產(chǎn)品占據(jù)市場(chǎng)的份額，為中國(guó)工業(yè)化和信息化的融合提供高端解決方案。

　　我國(guó)無線技術(shù)發(fā)展任重道遠(yuǎn)

　　歐陽勁松教授進(jìn)一步指出，雖然我國(guó)的WIA-PA規(guī)范已經(jīng)成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，但由研發(fā)走向市場(chǎng)并取得相應(yīng)市場(chǎng)份額還有許多工作要做。WIA技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化下一步工作重點(diǎn)包括：在WIA-PA技術(shù)的基礎(chǔ)上，將工業(yè)無線技術(shù)的應(yīng)用范圍從現(xiàn)場(chǎng)級(jí)擴(kuò)展到工廠級(jí)和企業(yè)級(jí)；將工業(yè)無線技術(shù)的應(yīng)用從過程自動(dòng)化擴(kuò)展到工廠自動(dòng)化；建立低速、低能耗的現(xiàn)場(chǎng)無線監(jiān)控和高速、高品質(zhì)工廠無線控制的工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)體系；進(jìn)一步研究工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)的安全保障技術(shù)、工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)與工廠有線自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)間的互連與互操作技術(shù)和工業(yè)無線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試評(píng)估等關(guān)鍵技術(shù)，并在此基礎(chǔ)上完善標(biāo)準(zhǔn)體系；繼續(xù)積極參與相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制定，使更多的基于WIA-PA的技術(shù)得到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可。