工業(yè)無線局域網(wǎng)的特點(diǎn)

  工業(yè)無線局域網(wǎng)(IWLAN)產(chǎn)品SCALANCE W基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。無線通信以空間電磁波的形式傳輸信息，是有線解決方案的有力補(bǔ)充，越來越多地應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，例如自動(dòng)導(dǎo)航車輛和單軌輸送機(jī)等。

  SCALANCE W設(shè)備系列具有IP 65防護(hù)等級，PROFINET IO支持工業(yè)無線局域網(wǎng)的無線通信。無線局域網(wǎng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：

  1)簡化了維修工作，減少了維修費(fèi)用和停機(jī)時(shí)間。對設(shè)備的遠(yuǎn)程診斷降低了維修成本。

  2)可以節(jié)省通信電纜，易于更改通信路徑。

  3)可以解決移動(dòng)設(shè)備的旋轉(zhuǎn)和移動(dòng)造成的碳刷磨損和導(dǎo)線破裂的問題?？梢耘c腐蝕環(huán)境中的設(shè)備建立低成本的連接。

  無線模塊配備了兩個(gè)天線，接收器選擇接收到的兩個(gè)信號(hào)中最強(qiáng)的一個(gè)。

  如果傳輸鏈路的屬性有變化，為了確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，無線模塊從最大傳輸速率切換到較低的傳輸速率。無線模塊還提供IT功能，包括使用SNMP基于Web進(jìn)行管理、電子郵件或SMS消息的發(fā)送功能。

  2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

  在WLAN中，接入點(diǎn)(Access point，見圖15-22)的作用類似于交換機(jī)。每個(gè)接入點(diǎn)都與其單元中的所有常規(guī)節(jié)點(diǎn)(即所謂的“客戶機(jī)”)進(jìn)行通信，不管它們是固定的還是移動(dòng)的。另一方面，接入點(diǎn)通過電纜或通過另一個(gè)獨(dú)立的無線網(wǎng)絡(luò)保持相互之間的連接，因此可以超越無線單元的限制進(jìn)行通信。W780模塊是各個(gè)無線單元的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，以及工業(yè)以大網(wǎng)和WLAN網(wǎng)絡(luò)之間的傳輸媒體的接入點(diǎn)。

圖15-22 工業(yè)無線局域網(wǎng)

  有兩種不同的WLAN網(wǎng)絡(luò)類型∶

  (1)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式 (InfrastrucTRUEmode)

  在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)模式中，通過公共接入點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。節(jié)點(diǎn)必須登錄到接入點(diǎn)，并通過指定的通道傳輸。這種類型的網(wǎng)絡(luò)稱為基礎(chǔ)服務(wù)集。

  如果無線區(qū)域因感應(yīng)范圍太小或可操作節(jié)點(diǎn)太少而未達(dá)到接入點(diǎn)，可以在公共網(wǎng)絡(luò)中對兩個(gè)或多個(gè)重疊的基礎(chǔ)服務(wù)集進(jìn)行操作?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)模式支持在以太網(wǎng)中進(jìn)行操作。符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的WLAN也被稱為無線以太網(wǎng)。

  (2)節(jié)點(diǎn)之間直接連接的自組網(wǎng) (ad hoc network)

  符合IEEE 802.1I標(biāo)準(zhǔn)的最簡單的 WLAN 網(wǎng)絡(luò)稱為自組網(wǎng)。各設(shè)備的無線網(wǎng)卡不需要天型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，無需用戶介入便可以建立快速、簡單的網(wǎng)絡(luò)。自組網(wǎng)用于短距離臨時(shí)交換數(shù)據(jù)。

  3. 冗余模式

  將數(shù)據(jù)通過兩個(gè)單獨(dú)的射頻無線網(wǎng)卡和兩個(gè)不同的通道進(jìn)行傳輸，便可以實(shí)現(xiàn)冗余。

  在冗余模式，必須用接入點(diǎn)處理兩個(gè)無線接口，用兩種頻率發(fā)送數(shù)據(jù)。接入點(diǎn)相互之間不但以主頻率進(jìn)行通信，而且在另一組天線的第二個(gè)通道上進(jìn)行通信。受到干擾時(shí)可以通過其他通道進(jìn)行連接。

  4. 訪問方法

  有線以太網(wǎng)采用CSMA/CD(帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問)的訪問方法。WLAN使用的訪問方式稱為CSMA/CA(帶沖突避免的載波偵聽多路訪問)。無線LAN不是以物理方法偵聽通道，而是使用將此通道保留一定時(shí)間的通信協(xié)議。節(jié)點(diǎn)開始發(fā)送數(shù)據(jù)之前，將查詢媒體是否空閑。

  5. IWLAN的信息安全

  因?yàn)闊o線電波受到反射和衍射重疊等的影響，因此IWLAN可能會(huì)受到干擾。此外，IWLAN是“共享媒體”，也就是所有節(jié)點(diǎn)都試圖訪問同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。而在有線“切換式以太網(wǎng)”中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均有單獨(dú)的電纜直接連接到交換機(jī)，不必與其他節(jié)點(diǎn)共享。除非采取其他措施，否則將無法確定哪個(gè)節(jié)點(diǎn)正在阻塞無線網(wǎng)絡(luò)并在訪問媒體。IEEE 802.11i用于處理WLAN 數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，重點(diǎn)是無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用芩惴ê蜕矸蒡?yàn)證過程的定義。

  6.無線網(wǎng)關(guān)

  IWLAN/PB LINK PN IO是用于連接工業(yè)以太網(wǎng)和PROFIBUS 網(wǎng)絡(luò)的無線網(wǎng)關(guān)，支持訪問PROFIBUS的所有DP從站。