自動化儀器儀表與控制系統現狀及發展趨勢

　　(五)無線通信

　　工業無線通信技術的快速發展是近兩年自動化儀表領域顯著的亮點，主要表現在以下幾個方面。

　　(1)技術方案多樣化。有基于WPAN(無線個域網)的多種方案，有基于WLAN(無線局域網)的方案，也有基于無線公網(如GPRS、CDMA)的方案。各種方案針對一定的對象和應用，在某些局部具有優勢。

　　(2)參與者迅速增加。有學校、研究機構、自動化儀表企業，還有一些半導體器件制造企業和具有專項技術的小型高技術企業。

　　(3)成立了專業組織。有新成立的專項組織，如WINA(The Wireless Industrial Networking Alliance，無線工業網絡聯盟)，也有許多老牌組織新成立無線通信工作組，如IEEE的多個工作組，歐盟的R-Fieldbus項目(無線現場總線項目)、ISA的SP100工作組、HART的無線HART工作組以及各現場總線的無線工作組等。

　　(4)推出多種無線演示系統、測量儀表樣機，成為今年全球各主要自動化儀表展的熱點。如Honeywell公司符合ISA100.11a的One Wireless系列，Emerson公司符合WirelessHART的Smart Wireless。這些產品雖已在一些場合投入應用，但從總體來講，一則數量有限;二則系統規模較小，不過數十個節點。各種供自動化儀表企業開發無線產品各種無線模塊更是不計其數，而提供這些模塊的企業往往才是無線技術的真正持有者。

　　無線通信標準之爭已經開始。2007年HART基金發布WirelessHART標準時Honeywell過程系統公司總裁Jack Bolick發表了一封公開信，使Honeywell與Emerson在無線通信標準方面的分歧公開化。此后，各種無線通信標準的方案紛紛正式向標準化組織提出。除了前兩種針對過程控制目標的標準外，還有類似ZigBee Pro 這種并不主要針對過程控制，但一直想向過程控制領域滲透的標準。ZigBee 標準自2003年公布以來頻繁的更新：2006年公布了新一版，2007年又公布了ZigBee2007,包含了兩個特征集——ZigBee Pro。業內人士出于對前10多年現場總線之爭的厭倦，大公司們挑起了爭端但沒有撈到明顯的好處，反而給了中小儀表公司給了中小儀表公司機會。人們都希望能避免再次出現無線通信標準之爭。3種技術合作的技術基礎原本是存在的，因為ISA100.11a、WirelessHART和ZigBee的底層協議都是IEEE802.15.4，而且提供芯片和通信協議棧的企業往往同時提供這三種技術的部件，因此三種技術相互滲透不可避免。但是市場競爭是不以人們意志轉移的，我們可能不得不面對又一場曠目持久的標準之爭。

　　我國進入工業無線通信領域并不晚。HART基金會是2004年11月才成立無線工作組的，而我國許多單位在這之前就開始研究了。在“十一五：器件，國家科技部的“863”項目給予工業無線通信項目有力的支持，這之前，科技和教育部門的各種基金、地方科技部門等也對該領域多方面的支持。

　　我國以ZigBee為基礎進行研究的單位很多，因此比較容易采購到元器件獲得技術支持。有若干單位加入了ISA100工作組，從事相關的研究;其中重重慶郵電大學向工作組遞交了多項建議。有27條ISA100.11a委員會完全接受并采納。我國真正獨立從事WirelessHART開發的單位比較少，因為WirelessHART自己也還在繼續開發中，現在對外提供的技術支持相當少。

　　從2008年Miconex展覽看，我國目前研究的規模和水平也不輸國外的平均水平，展出了多種演示系統和產品。我國在工業無線通信領域研究最顯著的成績是，以中國科學院沈陽自動化研究所為首的研究團體研究開發的工業過程自動化用無線網絡WIA-PA成為了IEC可公開提供的技術規范(IEC/PAS62601：2008工業通信網絡已現場總線規范-WIA-PA通信網絡和通信行規)，與WirelessHART同時成為國際標準。

　　(六)控制網絡

　　以現場為代表的控制網絡技術在我國已經逐步得到推廣，自上海賽科項目大規模采用現場總線以來，各種工程項目采用現場總線的心理障礙已經基本消除。人們已經越來越少問“是否能用”，而越來越多問“如何好用”。由于近年我國上的大型工程項目多，我國無論在采用現場總線儀表的項目規模還是在采用的數量方面都處于國際領先位置。不過一些項目雖然采用了先進的現場總線智能儀表，但應用的水平卻不高，主要是未充分應用智能儀表可以提供的信息和信息服務。

　　在控制網絡的研究開發方面，我國基本上全面跟蹤著國際動向。在IEC涉及工業通信網絡的幾乎每個工作組里都有中國專家，而且針對大部分國際熱點議題我國都提出了自己的標準建議。國家標準GB/T20171-2006用于工業測量與控制系統的EPA系統結構與通信規范獲得2008年中國標準創新貢獻獎。EPA系列標準已經進入IEC的多個標準。EPA系列產品在多個示范點長期運行。

　　我國在控制網絡領域與國外的主要差距在于產品，無論是在現場總線智能化現場儀表方面，還是在系統產品和軟件方面都有差距。

　　國際方面在控制網絡的發展上也進入了水平不高的平穩期，為達到人們預期的高度。這里有兩個技術問題和一個非技術的問題.