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| 本栏论题： |
兼容无线HART标准的智能无线网络WIA产品及解决方案 [2168] |
[align=center]智能无线网络WIA产品及解决方案[/align]
中国科学院沈阳自动化研究所建立于1958年。作为国家自动化领域的主要研究机构，沈阳自动化研究所建所以来共完成各类科研项1000多项，获得国家、中国科学院和各部委及省、市科技成果奖200多项，在工业自动化、水下机器人、工业机器人、光电信息等方面取得了一批具有国际水平、具有自主知识产权的成果，成为在国内具有领先与带头作用，在国际具有较高知名度的国家级研究开发基地。
中国科学院沈阳自动化研究所是国内最早开展工业无线技术研究的科研单位之一，是中国工业无线联盟的发起者。攻克了工业无线技术的抗干扰、实时通信、节能等难点问题，提出具有自主知识产权的智能无线网络WIA技术体系，并开发出系列产品。
目前，以WIA为基础的中国工业无线技术国家标准体系已初步形成，WIA正在成为与Wireless HART、ISA100并列的国际主流工业无线技术体系。2008年10月31日，由沈阳自动化研究所主持研发的用于工业过程自动化的无线网络WIA-PA（Wireless Networks for Industrial Automation-Process Automation）规范经过国际电工委员会（IEC）
全体成员国的投票，以96％的得票率获得通过，作为公共可用规范EC/PAS 62601标准化文件正式发布。
[align=center]智能无线网络WIA技术[/align]
智能无线网络WIA(Wireless Networks for Industrial Automation)技术是由中科院沈阳自动化所推出的具有自主知识产权的高可靠、超低功耗的自组织多跳无线传感器网络技术。智能无线网络WIA技术基于短程无线通信IEEE 802.15.4标准，使用符合中国无委会规定的自由频带，解决恶劣环境下遍布的各种大型器械、金属管道等对无线信号的反射、散射造成的多径效应，以及马达、器械运转时产生电磁噪声对无线通信的干扰，提供能够满足应用需求的高可靠、实时无线通信服务。
通过使用智能无线网络WIA技术，用户可以以较低的投资和成本实现对全流程的“泛在感知”，获取传统由于成本原因无法在线监测的重要过程参数，并以此为基础实施优化控制，来达到提高产品质量和节能降耗的目标。
智能无线网络WIA技术不仅适用于家庭自动化、智能楼宇、环境检测、医疗护理等低速率、低成本、近距离、数据量较少的无线传感器网络采集和监控系统，而且特别适用于工业控制与工厂自动化过程控制领域。
[align=center]WIA网络[/align]
WIA网络是一种无需网络基础设施支持的自组织多跳网络，网络设备可以依靠电池供电长时间工作。设备启动后，无需人工配置，自主形成网络。WIA网络为通过低能耗无线设备实现远距离数据传输提供了有效的解决方案。
WIA网络支撑设备：
●设备：网络终端节点，装有传感器或执行器，安装在工业现场，直接与生产流程连接。
●WIA网关：包含1个或多个接入点，连接智能无线网路WIA与其它有线网络，负责网络性能监测、智能网络管理，以及桥接所有网络设备。
●WIA上位机：用来显示网络拓、数据信息、设备状态及网络稳定性等信息，具有人机交互功能。
WIA网络技术规范：
●无线电标准：基于IEEE802.15.4标准，通信速率为250kbps；
●波段：2.4GHz；
●拓扑：星型网、网状网、星型网状混合网；
●网络规模：一个网关最多可以管理100台设备，系统可以通过以太网互连多个网关形成大规模复杂网络；
●传输距离：工业环境室内200米，室外800米；
●可靠性：数据可靠性大于99%；自适应跳频技术，避免干扰；冗余路由技术，自组织修复网络；
●安全性：网络设备鉴权与认证，基于工业认证的数据加密技术；
●兼容性：支持HART命令，兼容无线HART标准；
●电源：网关外接电源供电；设备DC-3.3V普通锂电池供电，寿命为1-5年，具体情况取决于网络规模及设备采集数据率；
●数据率：数据率可配置，可调范围为1s-1h。
WIA网络优势：
●自适应的跳频模式与自动重传机制，对保障通信的可靠性更加有效；
●支持网内报文聚合，有效地降低了网络开销，延长电池寿命；
●兼容IEEE802.15.4标准，可以使用现有商用器件，易于实现；
●设备冗余机制及自组网模式提高了系统的鲁棒性及易用性。
[align=center]WIA网络无线仪表解决方案[/align]
为了集成不同类型的仪表，采用一种通用的方式使传统仪表实现无线通信功能，中科院沈阳自动化所推出了简单通用的WIA网络透传解决方案。
WIA网络在设备端和上位机端为仪表用户提供了接口，通过WIA网络提供透明的数据传输服务：
设备端接口：WIA适配器为仪表提供了2种集成方式：
●内部集成：WIA适配器提供串口和相应的读写数据指令，与仪表原有的处理器连接通信。
使用这种方式，W |
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