物联网：工业无线网络市场“风向标

　　摘要：  不论是美国的“智慧地球”、日本与韩国的“U社会”战略，还是国内的“传感中国”，都昭示着物联网已经以迅雷不及掩耳之势席卷全球。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮，2009年11月被确定为我国今后七大战略性新兴产业之一。集RFID、WSN、传感、感知/识别等技术于一身的物联网已经在其相关产业中掀起一股强劲的发展热潮，工业无线网络市场也随之一触即发。近年来，无线技术发展迅速，尽管工业以太网凭借其成熟的技术、广泛的应用领域、高速的传输速率在工业应用中占据大片江山，但安装维护成本低廉、可扩展性强、无需现场布线等优势，也使得无线技术逐渐走入工业领域。同时，物联网的进一步普及以及应用领域的不断拓展，又为工业无线网络市场的发展带来新的发展空间。

　　工业市场成为物联网重要应用领域

　　    从技术上理解，物联网是指物体通过智能感应装置，经过传输网络，到达指定的信息处理中心，最终实现物与物、人与物之间的自动化信息交互与处理的智能网络；从物理上理解，把传感器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、油气管道等各种物体中，然后将“物联网”与现有的互联网整合起来，实现人类社会与物理系统的整合。

　　    很显然，工业已经成为物联网应用的重要领域。上海大学机电工程与自动化学院副院长费敏锐介绍说：“具有环境感知能力的各类终端、基于泛在技术的计算模式、移动通信等不断融入到工业生产的各个环节，可大幅提高制造效率，改善产品质量，并降低产品成本和资源消耗，将传统工业提升到智能工业的新阶段。”

　　    举例来说，在环保行业，物联网与环保设备融合可以实现对工业生产过程中产生的各种污染源及污染治理各环节关键指标的实时监控。在某些重点企业的排污口安装无线传感设备，可以实时监测企业排污数据，同时可以远程关闭排污口，防止突发性环境污染事故的发生。据了解，目前电信运营商已开始推广基于物联网的污染治理实时监测解决方案。同时，在制造业的供应链管理、生产过程的工艺优化、产品设备的监控管理以及工业安全生产管理方面，物联网的介入都成为了大势所趋。　　               

　　无线融入技术深化物联网发展

　　    纵观测控系统网络化的发展历程，从仪表电气、现场总线、工业以太网到无线网络，我们可以注意到目前无线融入技术与有线无线异构成为测控网络化的发展趋势，而这也从一方面助推着物联网在工业领域的深化发展。无线通讯技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高宽带的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构。目前，无线通讯技术已经从最初的作为有线技术的补充发展为无线有线共存，最终将会发展到实现感知网络，实现工业环境下的物联网世界。

　　    费院长强调，目前，无线融入技术的热点技术与关键问题集中在可靠性、兼容性、实时性、安全性以及能耗问题方面。在工业无线测控与有线侧控网络的互联问题上，兼容性方面需要重点考虑如何实现无线/有线的协议转换、如何设计通信接口以及如何实现对无线测控网络中节点（现场设备）进行操作；无线网络接入技术的能耗问题方面，可以通过采用多工作方式、增加休眠时间、减少通信流量、选择调制机制、协议设计来实现模块能耗的降低，另外在能量挖掘上也有降耗的空间，比如太阳能方面可以降低发射功率，风能方面可以选择较短的通讯距离等等。

　　    另外，无线融入异构网络的关键问题包括转发延迟、带宽差异、报文转发类型选择以及安全问题，费院长介绍了几种解决此类问题的策略，他说：“我们可以通过采用OPC技术，在监控层解决异构；还可以通过网桥进行数据链路层的协议转换和转发，通过网关转换不同现场设备间的用户应用和设备信息，通过中继器来连接无线与有线网络，这在现场设备层解决了异构问题。”

　　    面对标准与市场方面的压力，无线技术需要走的路还很长，而物联网的兴起恰恰为面临瓶颈的无线技术带来了新的发展机遇。

　　物联网扩展工业无线网络发展空间

　　    十七大提出了“发展现代化产业体系，大力推进信息化与工业化融合，促进工业由大变强，振兴装备制造业，淘汰落后生产能力”的基本政策，工业化带动信息化，信息化推动工业化也成为我国工业发展的既定方针。上海工业自动化仪表研究院智能仪表与系统研究所副所长涂煊认为，当前应该充分利用无线传感器网络WSN的特点，为节能降耗减排的有效实施开展科研开发工作，这也受到自动化业界的极大重视。

　　    费院长还指出，作为 《信息产业科技发展十一五规划和2020年中长期规划纲要》 重点扶持的M2M技术也成为热点，机器与机器之间的无线通信为制造业信息化带来了新的解决思路。

　　    但不可忽略的是，物联网涉及面广，标准化工作也分散在不同的标准组织，工作侧重点也不同，彼此之间有交叉重叠，涉及到的国际标准组织主要有ISO/IEC、IEEE、IETF等。目前，中国物联网标准联合工作组已经在北京成立，这将大大推进物联网技术的研究和标准的制定，同时也将成为工业无线网络市场的“风向标”，在为工业无线网络市场提供发展空间的同时，也为其开启了新的发展方向。