RF無線技術：工業(yè)用無線傳感器網絡

工業(yè)用無線網絡要求近乎實時的反應，而且其延遲等級的接受度不若 VoIP 高。若為有線網絡的現(xiàn)場裝置，只能夠接受 10 毫秒的以太網絡等待時間。無線傳感器網絡也一樣。因此，無線網狀網絡的一大優(yōu)勢就是采用具備儲存并轉發(fā)分組交換功能的冗余節(jié)點;此一技術基礎和因特網的前身-ARPANET 相同。即使有一大區(qū)段網絡故障，網絡上的其他節(jié)點也不受影響，也因此無線傳感器網絡具備自行修復功能。若移除某一節(jié)點，其他節(jié)點會使用其他鄰近節(jié)點繼續(xù)傳輸信息。若新增節(jié)點，則該節(jié)點便會開始發(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)用無線傳感器網絡可搭配決定型效能(deterministic performance)運作。決定型系統(tǒng)(deterministic system )是產生在系統(tǒng)未來狀態(tài)不考慮隨機因素時的系統(tǒng)。這意味著反應時間是可預測的;網絡等待時間、容錯以及聯(lián)機式拓撲皆可預測。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)標準對無線傳感器網絡實作及冗余最有利之處，因為高度可靠性與低復雜性是工業(yè)網絡的常見需求。

工業(yè)控制系統(tǒng)也高度要求網絡安全性。無線網絡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)用無線傳感器網絡，而且 Mouser 提供數種無線傳感器網絡產品。獨立能源運作無線傳感器網絡的最佳范例為 Powercast Wireless Sensor System，內建 RF 能量整合模塊，能夠透過 802.15.4 硬件上的各種工業(yè)標準通訊協(xié)議，傳送實時測量的準確溫度與濕度。

整體而言，無線傳感器網絡開始成為自動化供貨商專門供應的解決方案，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”。因為只有供貨商能夠存取專用通訊協(xié)議內的研發(fā)所需工具，使得基本的創(chuàng)新發(fā)展受到阻礙。無線感測器網絡的主要特性包括：

§ 可輕松重新放置節(jié)點

§ 可自動處理節(jié)點故障

§ 節(jié)點的功能與行為相似

§ 可輕易完成擴充，成為含有數千節(jié)點的大型網絡

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

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

§ 低耗電量

§ 對于使用電池或能源采集的節(jié)點而言也相當省電

表 工業(yè)用無線網絡所使用的通訊協(xié)議表

無線傳感器網絡的未來發(fā)展系著眼于如“環(huán)境智能”的概念，即無線運算的普及度達到連實體空間也內建各種會根據當下環(huán)境需求進行感測并執(zhí)行控制的節(jié)點。無線技術無時無刻都在進步。新的 IEEE 802.11ac 標準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，達到 1.3 Gbps 的數據傳輸速率。如此一來，工業(yè)用網絡也會獲得改善。隨著無線網絡為人類開拓了全新的應用領域及原本需要但卻不知道的新功能，使得工業(yè)網絡的模式也逐漸在改變。