曾鵬（1976-）

男，工學(xué)博士，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所研究員，研究方向?yàn)楣I(yè)通信、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)。出版專著1部，在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)會(huì)議和期刊上發(fā)表論文50余篇，申請(qǐng)發(fā)明專利10余項(xiàng)。近年來(lái)承擔(dān)多項(xiàng)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目，主持國(guó)家863計(jì)劃工業(yè)無(wú)線方向重點(diǎn)項(xiàng)目的研發(fā)工作。

　　摘要：工業(yè)無(wú)線技術(shù)是一種本世紀(jì)初新興的、面向設(shè)備間信息交互的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，適合在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下使用，具有強(qiáng)抗擾、低功耗、實(shí)時(shí)通信等技術(shù)特征，是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用方向上的功能擴(kuò)展和技術(shù)創(chuàng)新，并將最終轉(zhuǎn)化為新的無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。本文介紹我國(guó)在工業(yè)無(wú)線技術(shù)方面的研究進(jìn)展，重點(diǎn)介紹具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)核心技術(shù)以及相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系的建設(shè)情況。

　　關(guān)鍵詞：工業(yè)無(wú)線技術(shù)；WIA標(biāo)準(zhǔn)；工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

　　Abstract: Industrial wireless technology is a new wireless communication technology rising since the beginning of this century. It was designed for short-distance and low-rate information exchange among devices. Industrial wireless technology has some characters suited for being used in the industrial field environment, such as: strong anti-interference capacity, ultra-low power consumption and real-time communication, etc. Industrial wireless technology is the function extension and the technology innovation of the existing wireless technology and will finally be converted to some new wireless technical standards. In this paper, the development of industrial wireless technologies and the corresponding state standards in China is introduced.

　　Key words: Industrial Wireless Technology; WIA Standard; Industrial Measurement and Control System; Wireless Network Technology

　　1　工業(yè)無(wú)線技術(shù)概述

　　工業(yè)無(wú)線技術(shù)是繼現(xiàn)場(chǎng)總線之后，工業(yè)控制領(lǐng)域的又一個(gè)熱點(diǎn)技術(shù)，是降低工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)成本、提高工業(yè)測(cè)控系統(tǒng)應(yīng)用范圍的革命性技術(shù)，也是未來(lái)幾年工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品新的增長(zhǎng)點(diǎn)。

　　工業(yè)無(wú)線技術(shù)是一種本世紀(jì)初新興的，面向設(shè)備間短程、低速率信息交互的無(wú)線通信技術(shù)，適合在惡劣的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境使用，具有很強(qiáng)的抗干擾能力、超低能耗、實(shí)時(shí)通信等技術(shù)特征，是對(duì)現(xiàn)有無(wú)線技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用方向上的功能擴(kuò)展和技術(shù)創(chuàng)新，并將最終轉(zhuǎn)化為新的無(wú)線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。工業(yè)無(wú)線技術(shù)是從新興的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中發(fā)展而來(lái)的。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有應(yīng)用特異化的特點(diǎn)，針對(duì)軍事、醫(yī)療、智能家居等不同應(yīng)用領(lǐng)域，其實(shí)現(xiàn)技術(shù)完全不同。工業(yè)無(wú)線技術(shù)是滿足工業(yè)應(yīng)用高可靠、低能耗、硬實(shí)時(shí)等特殊需求的一類無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)[1]。

　　基于工業(yè)無(wú)線技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的有線測(cè)控系統(tǒng)相比，具有以下一些優(yōu)勢(shì)：

　　（1）低成本。在傳統(tǒng)的有線系統(tǒng)中，布線的成本是每米$30～$100，在一些惡劣環(huán)境下，可達(dá)到每米$2000。測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)行期間需要不斷檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，更換電纜。使用工業(yè)無(wú)線技術(shù)將使測(cè)控系統(tǒng)的安裝與維護(hù)成本降低90％，是實(shí)現(xiàn)低成本測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵。

　　（2）高可靠、易維護(hù)。在有線系統(tǒng)中，絕大部分系統(tǒng)故障是由電纜的連接器件損壞而引發(fā)的，其維護(hù)復(fù)雜度強(qiáng)，維護(hù)費(fèi)用高。使用無(wú)線技術(shù)將徹底杜絕此類錯(cuò)誤的發(fā)生。

　　（3）高靈活、易使用。使用無(wú)線技術(shù)后，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備擺脫了電纜的束縛，從而增加了現(xiàn)場(chǎng)儀表與被控設(shè)備的可移動(dòng)性、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的靈活性以及工程應(yīng)用的多樣性，用戶可以根據(jù)工業(yè)應(yīng)用需求的變化，快速、靈活、方便、低成本地重構(gòu)測(cè)控系統(tǒng)。

　　利用基于工業(yè)無(wú)線技術(shù)的測(cè)控系統(tǒng)，人們可以以較低的投資和使用成本實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)全流程的“泛在感知”，獲取傳統(tǒng)由于成本原因無(wú)法在線監(jiān)測(cè)的重要工業(yè)過(guò)程參數(shù)，并以此為基礎(chǔ)實(shí)施優(yōu)化控制，來(lái)達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)能降耗的目標(biāo)。

　　美國(guó)能源部（DOE）在2004年發(fā)布的 “未來(lái)工業(yè)計(jì)劃”（IOF）中指出[2]：這種基于工業(yè)無(wú)線技術(shù)的低成本測(cè)控系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)到2020年美國(guó)工業(yè)整體能耗降低5％目標(biāo)的主要手段，代表著工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展方向，將在提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的跑冒滴漏、提高能源效率等方面發(fā)揮重要作用，在石油天然氣開(kāi)采、石化、冶金、污水處理等高耗能、高污染行業(yè)有廣泛的應(yīng)用前景。美國(guó)總統(tǒng)科技顧問(wèn)委員會(huì)在“面向21世紀(jì)的聯(lián)邦能源研究與發(fā)展規(guī)劃”中指出：工業(yè)無(wú)線技術(shù)的廣泛應(yīng)用將使工業(yè)生產(chǎn)效率提高10％，并使排放和污染降低25％。

　　2　工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WIA標(biāo)準(zhǔn)

　　2.1　WIA標(biāo)準(zhǔn)概述

　　目前，工業(yè)無(wú)線技術(shù)正處于一個(gè)高速發(fā)展的階段，無(wú)線技術(shù)在工廠環(huán)境下使用的抗干擾、節(jié)能、實(shí)時(shí)通信等關(guān)鍵技術(shù)難題正在被逐漸攻克，市場(chǎng)需求非常旺盛。而美國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)On World公司對(duì)工業(yè)無(wú)線技術(shù)市場(chǎng)調(diào)研結(jié)果顯示，阻礙用戶接受無(wú)線技術(shù)的關(guān)鍵問(wèn)題在于工業(yè)無(wú)線技術(shù)缺乏統(tǒng)一的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)產(chǎn)品獲得推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

　　目前，一些國(guó)際組織正在積極推進(jìn)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，其中主要有Wireless HART[3]、ISA SP100[4]和WIA[5]。工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)WIA標(biāo)準(zhǔn)是由中國(guó)工業(yè)無(wú)線聯(lián)盟推出的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)體系，目前已形成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)草案，并正在成為與Wireless HART、ISA100并列的主流工業(yè)無(wú)線技術(shù)體系。

　　WIA標(biāo)準(zhǔn)追求以下的目標(biāo)：

　　· 針對(duì)應(yīng)用條件和環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化，能夠保持網(wǎng)絡(luò)性能的可靠和穩(wěn)定。

　　· 能夠在低成本的商用器件上實(shí)現(xiàn)，降低技術(shù)開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)難度。

　　· 用戶能以較低的投入換來(lái)易于使用和維護(hù)的工業(yè)無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)。

　　2.2 WIA標(biāo)準(zhǔn)體系

　　WIA標(biāo)準(zhǔn)體系如圖1所示，具體包括以下部分：

圖1　WIA標(biāo)準(zhǔn)體系

　　⑴　WIA-PA

　　面向各種過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用，針對(duì)抗干擾和低功耗等方面的需求，提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并參照OSI開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)模型，定義物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范。

　　⑵　WIA-FA

　　面向各種工廠自動(dòng)化應(yīng)用，針對(duì)通信服務(wù)質(zhì)量（QoS）和通信延遲等方面的需求，提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，定義無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并參照OSI開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)模型，定義物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層協(xié)議規(guī)范。

　　⑶　WIA-RFID

　　面向工廠庫(kù)存管理和資產(chǎn)追蹤應(yīng)用，針對(duì)基于無(wú)線的低成本定位、追蹤等方面的需求，提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案，定義用于過(guò)程自動(dòng)化的WIA網(wǎng)絡(luò)、用于工廠自動(dòng)化的WIA網(wǎng)絡(luò)與RFID/RTLS間的接口規(guī)范。

　　⑷　互操作

　　定義用于過(guò)程自動(dòng)化的WIA網(wǎng)絡(luò)、用于工廠自動(dòng)化的WIA網(wǎng)絡(luò)、長(zhǎng)距離的無(wú)線回程網(wǎng)絡(luò)（Backhaul）以及工廠有線控制網(wǎng)絡(luò)間的接口規(guī)范，以實(shí)現(xiàn)滿足應(yīng)用QoS需求和安全需求的互連與互操作。

　　⑸　安全

　　針對(duì)工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全需求，定義數(shù)據(jù)鏈路層安全機(jī)制、傳輸層安全機(jī)制和應(yīng)用層安全機(jī)制，使網(wǎng)絡(luò)具有針對(duì)故意攻擊和人為錯(cuò)誤的保護(hù)能力，同時(shí)保障傳輸數(shù)據(jù)的保密性、完整性和時(shí)效性。

　　⑹　測(cè)試與性能評(píng)估

　　定義了WIA通信協(xié)議一致性測(cè)試、互操作測(cè)試以及性能評(píng)估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和測(cè)試方法，定義了抽象測(cè)試集和可執(zhí)行測(cè)試集的生成方法，定義了對(duì)工業(yè)無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行一致性測(cè)試和互操作測(cè)試所需的測(cè)試案例，定義性能評(píng)估的方法和指標(biāo)。

　　⑺　產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)通用條件

　　規(guī)定了針對(duì)WIA相關(guān)產(chǎn)品的產(chǎn)品分類、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、貯存和運(yùn)輸條件等。

　　⑻　行規(guī)

　　規(guī)定WIA系統(tǒng)在不同工業(yè)行業(yè)中應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)配置和使用規(guī)范，向不同的行業(yè)應(yīng)用提供統(tǒng)一、標(biāo)準(zhǔn)的通信設(shè)備和應(yīng)用模型，使得不同廠商的設(shè)備可以支持不同行業(yè)的應(yīng)用，并實(shí)現(xiàn)互操作。

　　3　WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)

　　WIA-PA標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)工業(yè)無(wú)線聯(lián)盟針對(duì)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域的迫切需求而率先制定的WIA子標(biāo)準(zhǔn)，定義了用于過(guò)程自動(dòng)化的WIA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與通信規(guī)范。

　　3.1　拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　WIA-PA網(wǎng)絡(luò)由以下物理設(shè)備構(gòu)成：

　　· 主控計(jì)算機(jī)：供用戶、維護(hù)人員及管理人員與WIA網(wǎng)絡(luò)交互的計(jì)算機(jī)。

　　· 網(wǎng)關(guān)設(shè)備：連接WIA 網(wǎng)絡(luò)與其他工廠網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備。

　　· 路由設(shè)備：負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理、報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)等功能的設(shè)備。

　　· 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備：裝有傳感器或執(zhí)行器、安裝在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，直接連接生產(chǎn)過(guò)程的設(shè)備。

　　· 手持設(shè)備：完成主控應(yīng)用的手持便攜設(shè)備。

　　WIA-PA網(wǎng)絡(luò)還定義了以下兩類主要邏輯設(shè)備：

　　· 網(wǎng)絡(luò)管理器：負(fù)責(zé)配置網(wǎng)絡(luò)、調(diào)度路由設(shè)備間的通信、管理路由表、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)性能。

　　· 安全管理器：負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全策略配置、密鑰管理和設(shè)備認(rèn)證。

　　WIA-PA采用星型和網(wǎng)狀相結(jié)合的兩層網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如圖2所示。第一層是網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由網(wǎng)關(guān)及路由設(shè)備構(gòu)成，用于系統(tǒng)管理的網(wǎng)絡(luò)管理器和安全管理器，在實(shí)現(xiàn)時(shí)可位于網(wǎng)關(guān)或主控計(jì)算機(jī)中；第二層是星型結(jié)構(gòu)，由路由設(shè)備及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備或手持設(shè)備構(gòu)成。

圖2   WIA-PA網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/P>

　　3.2　協(xié)議體系（如圖3所示）

　　數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用支持子層包含的功能模塊有：數(shù)據(jù)實(shí)體和管理實(shí)體；用戶應(yīng)用進(jìn)程包含的功能模塊是多個(gè)用戶應(yīng)用對(duì)象；設(shè)備管理應(yīng)用進(jìn)程包含的功能模塊有：設(shè)備管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊、安全管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理代理模塊、安全管理代理模塊、管理信息庫(kù)。

　　WIA-PA網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議棧結(jié)構(gòu)遵循ISO/OSI的層次結(jié)構(gòu)定義，但只定義了物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。基于IEEE802.15.4工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)如圖3所示，WIA-PA協(xié)議棧由數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等協(xié)議層實(shí)體，以及及層實(shí)體間的數(shù)據(jù)接口和管理接口構(gòu)成：

　　· 數(shù)據(jù)鏈路層：包括MAC層和數(shù)據(jù)鏈路子層。MAC層基于IEEE802.15.4MAC協(xié)議，數(shù)據(jù)鏈路子層對(duì)IEEE802.15.4MAC進(jìn)行了擴(kuò)展，以滿足工業(yè)應(yīng)用的需要。數(shù)據(jù)鏈路子層由時(shí)間同步、時(shí)隙通信、鏈路和信道性能度量、鏈路層安全、管理服務(wù)等功能模塊構(gòu)成。

　　· 網(wǎng)絡(luò)層：由尋址、路由、分段與重組、管理服務(wù)等功能模塊構(gòu)成。主要功能是實(shí)現(xiàn)面向工業(yè)應(yīng)用的端到端的可靠通信。

　　· 應(yīng)用層，應(yīng)用層由應(yīng)用子層、用戶應(yīng)用進(jìn)程、設(shè)備管理應(yīng)用進(jìn)程構(gòu)成。應(yīng)用子層提供通信模式、聚合與解決、應(yīng)用層安全和管理服務(wù)等功能；用戶應(yīng)用進(jìn)程包含的功能模塊為多個(gè)用戶應(yīng)用對(duì)象；設(shè)備管理應(yīng)用進(jìn)程包含的功能模塊包括：設(shè)備管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊、安全管理模塊、網(wǎng)絡(luò)管理代理模塊、安全管理代理模塊、管理信息庫(kù)。

圖3　協(xié)議體系

　　3.3　關(guān)鍵技術(shù)

　　(1)　分布式管理架構(gòu)

　　WIA-PA系統(tǒng)管理采用分布式管理架構(gòu)，如圖4所示。網(wǎng)絡(luò)管理由網(wǎng)絡(luò)管理者和簇首共同完成，網(wǎng)絡(luò)管理者主要管理網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)，簇首管理星型網(wǎng)絡(luò)。

圖4   WIA-PA分布式系統(tǒng)管理

　　(2)　CSMA和TDMA混合接入模式

　　為了保證數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)和可靠傳輸?shù)耐瑫r(shí)，能提供一定的靈活性，WIA-PA采用CSMA和TDMA混合接入模式。為此，WIA采用基于信標(biāo)的IEEE 802.15.4超幀，并對(duì)其進(jìn)行了擴(kuò)展，WIA超幀結(jié)構(gòu)如圖5所示。

圖5   WIA超幀結(jié)構(gòu)

　　WIA-PA超幀的CAP階段主要用于設(shè)備加入，簇內(nèi)管理和重傳。CFP階段用于移動(dòng)設(shè)備與簇首間的通信。WIA超幀將IEEE 802.15.4超幀非活動(dòng)期的時(shí)隙用于簇內(nèi)通信、簇間通信以及休眠。

　　不同路由設(shè)備的活動(dòng)期使用不同的信道。如果信道數(shù)量不足，則通過(guò)TDMA來(lái)擴(kuò)大系統(tǒng)容量，如圖6所示。假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中有3個(gè)路由設(shè)備R1、R2、R3，對(duì)應(yīng)的超幀長(zhǎng)度分別為1倍、2倍和4倍WIA-PA基本時(shí)間單位。按照超幀的定義，由于R1的活動(dòng)期無(wú)法與R2和R3的活動(dòng)期實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的復(fù)用，而R2和R3的活動(dòng)期可以實(shí)現(xiàn)時(shí)間上的復(fù)用，所以R1活動(dòng)期要與R2和R3活動(dòng)期采用不同的信道，而R2和R3的活動(dòng)期可以采用相同的信道。

圖6   R1，R2和R3超幀結(jié)構(gòu)

　　(3)　自適應(yīng)跳頻通信

　　WIA-PA技術(shù)使用多信道進(jìn)行通信，在DSSS的基礎(chǔ)上引入FHSS的思想，采用根據(jù)信道狀態(tài)自適應(yīng)跳頻等機(jī)制，可以有效地抑制突發(fā)性干擾，消除頻率選擇性衰減。WIA技術(shù)具體支持以下3種跳頻機(jī)制：

　　· 自適應(yīng)頻率切換（AFS）：在WIA超幀中，信標(biāo)Beacon、CAP和CFP段在同一個(gè)超幀周期內(nèi)使用相同的信道，在不同的超幀周期內(nèi)根據(jù)信道狀況切換信道。信道質(zhì)量差時(shí)，設(shè)備改變通信信道。信道狀況通過(guò)丟包率和重傳次數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

　　· 自適應(yīng)跳頻（AFH）：在WIA超幀的每個(gè)時(shí)隙，根據(jù)信道狀況更換通信信道。信道質(zhì)量差時(shí)，設(shè)備改變通信信道。信道狀況通過(guò)丟包率和重傳次數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。非活動(dòng)期的簇內(nèi)通信段采用AFH跳頻機(jī)制。跳頻序列的結(jié)構(gòu)為：<timeslot 1, channel 1> <timeslot 2, channel 2>… <timeslot n, channel n>。

　　· 時(shí)隙跳頻（TH）：為了避免干擾和衰減，按照一定規(guī)律，在每個(gè)時(shí)隙改變通信信道。非活動(dòng)期的簇間通信段采用TH跳頻機(jī)制。跳頻序列的結(jié)構(gòu)同上。

　　(4)　高可靠Mesh路由

　　為了保證端到端可靠傳輸，WIA-PA技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)層采用智能的Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。每個(gè)設(shè)備至少有兩條可用的通信路徑，設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)后，可以自主選擇或由網(wǎng)絡(luò)管理者分配多條數(shù)據(jù)傳輸路徑。WIA-PA技術(shù)還支持路徑的健康檢測(cè)，當(dāng)一條路徑由于干擾被中斷時(shí)，設(shè)備可以自動(dòng)切換到其它通信質(zhì)量較好的路徑。

　　(5)　聚合與解聚

　　WIA-PA網(wǎng)絡(luò)提供了簇內(nèi)報(bào)文聚合功能，以減少需要轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文的數(shù)量。簇內(nèi)報(bào)文聚合功能由簇首完成，解聚功能由網(wǎng)關(guān)完成，網(wǎng)管負(fù)責(zé)把解聚后的數(shù)據(jù)分發(fā)給不同的應(yīng)用。WIA-PA的聚合與解聚過(guò)程如圖7所示。

圖7   報(bào)文聚合與解聚

　　4　總結(jié)

　　我國(guó)在國(guó)家863計(jì)劃、科學(xué)院創(chuàng)新方向性項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過(guò)兩年近百名科技工作者的艱苦攻關(guān)，工業(yè)無(wú)線技術(shù)取得了突破，完成了WIA-PA規(guī)范國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿和IEC PAS文件的制訂，最終成為在國(guó)際上與Wireless HART被同時(shí)承認(rèn)的僅有的兩個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化文件之一。但是與Wireless HART相比，WIA-PA還只是一種工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，缺乏對(duì)測(cè)控應(yīng)用系統(tǒng)的支持。目前，擺在我們面前的迫切任務(wù)是在WIA-PA通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，面向工程應(yīng)用實(shí)際，開(kāi)發(fā)出基于WIA-PA的系列應(yīng)用技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)與系統(tǒng)，并將它應(yīng)用于工程應(yīng)用實(shí)際，從而使WIA-PA成為事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，具有與Wireless HART同等的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 于海斌, 曾鵬, 梁韡. 智能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng). 北京: 科學(xué)出版社, 2006

　　[2] http://www.eere.energy.gov/industry/sensors_automation

　　[3] www.hartcomm.org/

　　[4] www.isa.org/isa100/

　　[5] www.industrialwireless.cn