新旧无线工业网络的结合

发布时间：2014-03-24 作者：Mike Fahrion

        通过扩展现有无线网络、集成新技术和网络拓扑结构可以提升异常恶劣环境下无线网络的性能。WiGig联盟新近颁布的标准IEEE 802.11ad，看起来很快就可以使一种新的三频WiFi成为可能。启用60 GHz频段，新标准的传输速率理论上最大可达7Gbit/s。7Gbit/s的速度意味着，你不但可以记录下工厂、车间甚至是火山爆发正在发生的一切，而且同时你还可以通过1080P的HDTV观看现场直播。
        2009年12月，冰岛艾雅法拉火山的地震监测系统报告了持续增加的地震活动，该地震引起了2010年4月中旬的火山爆发，威力巨大的火山爆发产生的火山灰致使航空运输关闭将近一周。但是冰岛气象部门的人员仍可以通过他们的远程设备收集和分析数据。这是怎么实现的？
        硬线连接的工业网络可以完成该工作，但是测量范围仅为数千米。冰岛气象部门的工人安装了远程蜂窝式调制解调器，通过以太网、USB或者串口连接的方式激活各种传感器，然后使用蜂窝电话网络传递数据。太阳能面板为各种设备及后备电池供电（见图片），无需依赖容易出问题的电缆。虽然艾雅法拉火山喷发了，但是网络通讯却得以幸存。

        无需特殊的传感器。新、旧远程设备通过Modbus或TCP/IP工作；由蜂窝路由器完成协调。现在，得益于媒介转换技术，来自于任何设备的任何数据均可以被放到现代网络上，并通过新媒介和网络协议进行传输。除了将网络触角延伸到火山外， 也可以创建新的环绕地球的网络拓扑结构。直到最近，蜂窝式网络仍不能在所有的应用领域中取代有线网络。3G系统可以提供几个Mbit/s的数据传输率，这非常有用。新的4G LTE的技术规范宣称，对于高速移动的设备，其峰值传输率最高可达100 Mbit/s的；对低速移动的设备，传输速率最高可达1Gbit/s。信息延迟时间从3G的几百毫秒提升到4G LTE的数十毫秒。得益于4G LTE的传输速率，蜂窝网络可以取代长距离电缆。蜂窝网络提供者正减少2G网络服务，以便为预期的4G LTE数据网络爆发提供空间。
        WiFi的提升
        蜂窝式网络需要数据购买计划。对于本地无线连接，一般更经济、有效的方式是配置WiFi，但是直到最近，这仍然受到诸如多路径传播等因素的制约。IEEE802.11n WiFi标准拥有多输入多输出（MIMO）的技术：在无线网络连接的发送端和接收端，使用多个天线并将数据分隔成无数的空间数据流。 目前，传播是一个优势，更宽的带宽和更低的功耗则是额外的优势。在通道建立之前，虚拟个人网络（VPN）鉴别终端，并且在传输前将数据加密，提供与私人网络同样的功能和安全性能。
        这仅仅是个开始。IEEE 802.11ad 或 “WiGig” , 能够记录车间、工厂或火山正在发生的一切，于此同时还可以在1080P的 高清电视上直接观看。