工业无线通信技术

[编者按]工业无线技术将降低工业测控系统成本、扩展其应用范围,是未来几年工业自动化产品新的增长点。"十一五"期间,我国自主研发的用于工业过程自动化的无线网络标准WIA-PA,经过IEC成员国投票认定,已进     

一种适用于WIA-PA网络的分层入侵检测方法

工业无线技术是满足工业应用高可靠、低能耗等特殊需求的一类无线传感器网络技术。针对WIA-PA(wireless net-works for industrial automation-process automation)工业无线网络的特点,分析了工业无线网络入侵检测的重要性,设计了一种基于全信道分析仪的分层WIA-PA网络入侵检测和安全数据处理架构,提出了一种适用于WIA-PA网络的分层入侵检测方法,在此基础上,设计并实现了基于WIA-PA的安全管理系统。测试表明,基于全信道分析仪的入侵分析系统能够有效检测网络入侵攻击,基于安全管理者的设备安全入网、密钥管理和安全服务能够在无线环境中得到较好的应用,有效地解决了工业无线网络内部资源受限的问题,提高了WIA-PA网络通信的安全性能。     

第四十三讲符合WIA-PA标准的工业无线芯片关键技术研究

WIA(Wireless Networks for Industrial Automation)是具有自主知识产权的工业自动化无线网络,它具有高可靠性、实时性、安全性等特点。本文对符合WIA-PA标准的工业无线芯片的关键技术进行研究,关注WIA-PA工业无线芯片系统架构、通信基带电路、WIA-PA协议引擎优化、安全加密、低功耗设计等方面。旨在提供符合WIA-PA标准的工业无线芯片的设计参考,为降低系统开发难度、保护相关知识产权、提高技术性能奠定坚实的基础。     

基于WIA-PA工业无线网络的硬件平台

基于当前正在研究的一种用于工业控制的新兴工业无线网络标准WIA-PA,介绍了WIA-PA网络的硬件平台设计,重点研究双处理机的强射频低功耗路由硬件设计,利用双处理器提高通信效率,解决了通信负荷大,内存不足的问题,并在此硬件测试平台上测试了WIA-PA网络,验证了平台的可行性.     

工业无线通信技术——第十四章WIA－PA：用于过程自动化的工业无线网络系统结构与通信规范

概要介绍工业无线网络的标准化进程,详细介绍了用于过程自动化的工业无线网络WIA规范的网络构成、拓扑结构、协议体系和关键技术,并将WIA-PA与WirelessHART、ISASP100两大工业无线标准进行了比较分析。     

第五十讲 基于WIA-PA工业无线网络的电镀废水浓度监测系统

为防止电镀基地中各电镀企业废水的违规排放,针对龙溪电镀基地设计开发了基于WIA-PA工业无线网络的电镀废水浓度监测系统。利用WIA-PA工业无线网络数据传输稳定、部署扩展方便等优点,使整个工程可以快速完成传感器数据到应用系统之间的稳定传输。应用层软件实现了实时监测废水排放浓度情况,并增加了预警报警安全管理功能,实际应用结果表明,系统较以前传统的人工巡逻监测方式在监测速度和稳定性上有很大提高,为以后的电镀基地智能化统一管理平台的应用打下了基础。     

无线WIA-PA技术在油田物联网建设中的应用

无线WIA-PA技术填补了我国在物联网领域自主技术的空白,得到了广泛的应用和认可。本文从WIA-PA技术和油田物联网建设的重要性入手,介绍了WIA-PA技术的特点;WIA-PA网络与ZigBee、LoraWAN无线网络的对比,以及WIA-PA技术在辽河油田物联网建设中的应用情况。     

工业无线通信技术第十二章工业无线网络与坝场总线的互连方法研究

与现有的现场总线等有线网络混合使用,是目前工业无线网络的一种主要应用模式.本文分析了工业无线网络与有线现场总线网络互连的应用需求和基本方式,并设计了WIA-PA与FF之间的通信网关.     

工业无线通信技术——第十二章 工业无线网络与现场总线的互连方法研究

与现有的现场总线等有线网络混合使用,是目前工业无线网络的一种主要应用模式。本文分析了工业无线网络与有线现场总线网络互连的应用需求和基本方式,并设计了WIA-PA与FF之间的通信网关。     

第十四章WIA-PA:用于过程自动化的工业无线网络系统结构与通信规范

概要介绍工业无线网络的标准化进程,详细介绍了用于过程自动化的工业无线网络WIA规范的网络构成、拓扑结构、协议体系和关键技术,并将WIA-PA与WirelessHART、ISA SP100两大工业无线标准进行了比较分析.     

第五十二讲 基于WIA-PA无线网络的石化水电计量及安全防护技术研究

本文基于WIA-PA无线网络技术实现了石化水电计量系统的优化管理,提高了生产效率,但同时也带来了网络安全风险。针对石化水电计量的无线网络技术及安全问题,从实际应用的角度,设计了基于WIA-PA的水电数据采集计量的技术架构,对石化系统存在的安全风险和防护需求进行分析,利用OPC工业防火墙的访问控制技术,有效实现了石化水电计量系统的安全防护。     

第四十一讲 基于WIA-PA工业无线网络的罐区满溢监控系统

为有效防止原油泄漏造成沿海严重的生态灾难,针对沿海油港罐区设计开发了基于WIA-PA工业无线网络的罐区满溢监控系统。利用WIA-PA工业无线网络传输速度快,部署方便等优点,使数据传输达到系统的实用性要求;应用层软件实现组态实时监控罐区满溢状态,操作简单、维护容易和扩展方便。系统通过PLC对上层开放数据,兼顾罐区安全管理实时监控预警及应急救援等多方面的工作,实现大型罐区安全管控一体化。     

第三十一讲基于物联网的输电线路智能监测系统的研夯

工业无线网络是物联网技术和产业发展的核心。工业无线网络技术兴起于21世纪初,通过支持设备间的交互与物联,提供低成本、高可靠、高灵活的新一代泛在制造信息系统和环境,推动工业自动化系统的功能提升与扩展,是实现提高生产效率、提升产品质量,节约能源和降低排放的重要使能技术。国际知名的咨询机构和市场分析公司ARCGroup、IMSResearch、OnWorld等都将工业无线网络列为技术成熟度最高、市场前景最好的物联网方向,是推动物联网产业快速发展的先行技术。 “十一五”期间,我国自主研发的用于工业过程自动化的无线网络标准WIA-PA,于2011年10月14日,经国际电工委员会工业过程测量、控制与自动化技术委员会IEC／1C65的全部26个P成员国投票,最终以100％的通过率,成为正式IEC国际标准。这标志我国的自主技术在工业无线的激烈国际竞争中,得到了认可,取得了先机。WIA-PA技术在工业物联网技术领域具有不可替代的地 位和作用。工业物联网技术目前有三个比较公认的技术体系：无线HART、ISAl00和wIA-PA。WIA-PA的独特之处在于并非针又寸和依赖于现场总线应用,而是面向未来的工厂泛在信息感知和物联的独立无线技术。由于在拓扑结构、自适应跳频、分簇报文聚合等方面开展了原创性研究,在规模可扩展性、抗干扰性和低能耗运行等关键性能方面形成了明显的比较优势．从而成为继无线HART之后新的IEC国际标准。WIA-PA不仅具有技术优势．其市场前景和发展应用空间也得到了业界的认同,IMSResearch在年度市场报告中对WIA-PA的市场前景给予了充分的肯定。 我们将通过本专题向大家介绍我国工业无线技术的最新研究进展．相信通过大家对这个专题的关注会促使我们不断完善ⅥA人工业无线技术及其在各个行业的应用模式,进而推动我国具有自主知识产权工业无线技术的蓬勃发展。     

工业无线国际标准及其应用介绍

本文以WirelessHART、ISA 100.11a、WIA-PA标准为例介绍工业无线技术及其各种标准。某油气田采用智能无线适配器THUM+AMS,进行无线、数字化改造,以其工艺单元的自控系统方案为例说明工业无线技术的应用。     

WIA-PA系统级芯片设计与原型系统搭建

本文设计了一款基于ARM Cotex-M3内核,集成具有自主设计的WIA-PA无线通信模块、AES-128硬件加解密模块以及其他通用模块的WIA-PA工业无线系统级芯片WIASoC2400.对芯片进行流片与测试,结果表明,该芯片支持WIA-PA工业无线网络,接收灵敏度可达-l00dBm,具有更高的同步精度和更低的协议栈...     

我国自主研发的工业无线网络WIA—PA技术成为IEC正式国际标准

2011年10月14日,经国际电工委员会工业过程测量、控制与自动化技术委员会IEC／TC65的26个P成员国投票,由中科院沈阳自动化研究所牵头研究制定的工业无线网络WIA-PA技术标准提案,最终以100％的通过率,     

我国自主研发的工业无线网络WIA—PA技术成为IEC正式国际标准

2011年10月14日,经国际电工委员会工业过程测量、控制与自动化技术委员会IEC／TC65的26个P成员国投票,由中科院沈阳自动化研究所牵头研究制定的工业无线网络WIA-PA技术标准提案,最终以100％的通过率,     

我国自主研发的工业无线网络WIA-PA技术成为IEC正式国际标准

2011年10月14日,经国际电工委员会工业过程测量、控制与自动化技术委员会IEC/TC65的26个P成员国投票,由中科院沈阳自动化研究所牵头研究制定的工业无线网络WIA-PA技术标准提案,最终以100%的通过率,成为正式IEC国际标准:     

第二十九章 工业无线WIA网络冗余网关设计与实现

随着可靠性的不断提高,WIA-PA网络逐渐被用户所接受,并且越来越多的应用在不同的行业之中。从本质上讲,工业无线网络WIA-PA是一种有中心的无线网络。作为有中心网络,一旦网络中心出现故障或异常,整个网络都将瘫痪,因此,网关是网络可靠性的瓶颈。为了提高整个网络的可靠性,本文提出了一种WIA-PA冗余网关的设计方案,即在物理上,将两个网关通过以太网接口相连,并在逻辑上,将它们分成主、副两个网关,其中副网关作为主网关的备份,在主网关发生故障的时候,取代主网关。从实际的执行效果上看,主网关出现故障后,副网关能够迅速取代主网关,大大增强了网络可靠性。     

工业衡器产品的无线通信

工业无线通信是革命性技术,近年来发展迅猛,工业衡器厂商应尽快推出无线化的产品,满足用户的需求。本文首先介绍了三个工业无线通信标准：WirelessHART、ISA100.11a和WIA-PA,然后简述了工业无线通信系统架构,最后详细介绍了工业衡器产品无线化的三个途径：自行开发全套无线产品,通过通用接口与无线模块集成,产品集成。