現有工業無線網路優點確定

① 無線網路相對於有線網路來說優點是什麼

133. 無線網路相對於有線網路來說，它的優點是（ ）。
A）傳輸速度更快，誤碼率更低
B）設備費用低廉
C）網路安全性好，可靠性高
D）組網安裝簡單，維護方便
【解析】常見的有線區域網建設，其中鋪設、檢查電纜是一項費時費力的工作，在短時間內也不容易完成。而在很多實際情況中，一個企業的網路應用環境不斷更新和發展，如果使用有線網路重新布局，則需要重新安裝網路線路，維護費用高，難度大。在這方面，無線網路相對具有優勢。本題的答案為D。

② 工業網路的種類及其優缺點

工業網路在自動控制系統中的應用常有以下幾種形式：分布式控制系統DCS(Distr~uted ControlSystem)、現場匯流排控制系統FC(Fieldbus ControlSystem)及工業乙太網(Instrial F_．themet)，它們構成當今工業控制的主流，同時Intemet及Web技術的發展，促進工業控制系統向Web自動化的趨勢發展。(1)DCS系統又稱集散控制系統，是一種穩定、可靠、安全的工業控制方式，目前廣泛應用於國內各種工業控制現場。其基本思想是分散控制、集中管理，典型結構是上、下位機系統及其通信網路，上位機稱為操作站，下位機稱為控制站。操作站處於信息監控層，實現控制系統的控制操作、過程狀態及報警狀態顯示、歷史數據的收集和各種趨勢的顯示及報表生成與列印；控制站處於現場控制層，是對現場物理信號(包括模擬及開關信號)進行實時採集並進行數據處理、控制運算，並將結果傳送到上位機；系統的網路負責各控制站之間、操作站與控制站之間以及操作站之間的數據通信和聯絡。(2)FCS系統產生於2O世紀8O年代，是在DCS基礎上發展起來的，在智能現場設備、自動化系統之間提供了一個全數字化的、雙向的、多節點的通信鏈路。FCS的出現促進了現場設備的數字化和網路化，並且使現場控制的功能更加強大。相對於DCS一對一結構、採用單向信號傳輸、布線及調試成本高、互操作性相對較差等缺點，FCS最大的特點就是大大減少了布線及由此引起的調試、安裝、維護等其它成本，因而獲得了廣泛應用，發展非常迅速。目前世界上流行的現場匯流排有Profibus-DP、FF、DeviceNet、Lonworks、Modbus等4O多種。
(3)工業乙太網 具有現場匯流排開放性、互操作性、互換性、可集成性、數字化信號傳輸等特點，許多專家預測乙太網將會成為取代現場匯流排的一種最
佳選擇和最終發展方向。乙太網是IEFES02-3所支持的區域網標准，採用帶碰撞檢測的載波偵聽多路訪問技術(CSMA／CD)，在辦公自動化領域得到了廣泛應用。乙太網技術應用於實時性要求很高的工業控制領域，關鍵要採取有效手段避免CSMA／CD中的碰撞。由於乙太網通信帶寬得到大幅提高，5類雙絞線將接收和發送信號分開，並且採用了全雙工交換式乙太網交換機，以星形拓撲結構為其埠上的每個網路節點提供獨立帶寬，使連接在同一個交換機上面的不同設備不存在資源爭奪，隔離了載波偵聽，因此網路通信的實時性得到大大改善，保證了乙太網產品能真正應用於工業控制現場。而且乙太網技術成熟，連接電纜和介面設備價格相對較低，帶寬迅速增長，可以滿足現場設備對通信速度增加而原有匯流排技術不能滿足的場合的需求。
(4)Web自動化技術 Intemet網把全世界連成了一個整體，而Web技術引發了信息技術的革命。把Web技術應用到工業控制領域就產生了web自動化。web自動化的基本思想是只要需要，在任何時間和地點都可以對工業現場的數據進行實時訪問和控制。web數據採集和控制的基本要求是：必須要有一個能夠通過web網路和TCP／IP協議連接監控設備和過程數據的界面，即用戶界面層；要有一台能夠使所需顯示或控制頁面通過過程瀏覽器訪問的Web伺服器，即運行邏輯層；要有一個處理本地事務(即w曲伺服器)和遠端系統(即客戶端)之間數據接收和存儲的資料庫伺服器，即資料庫層。這就是典型的三層結構。第三層(資料庫層)第二層(運行邏輯層)第一層(用戶界面層)在web模式下可以實現用戶界面和運行邏輯的有效分離，用戶瀏覽器僅負責界面的顯示，操作者可直接通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息而將運行邏輯遷移至web伺服器端；無需對客戶端的應用軟體進行安裝，也無需對客戶端的控制項進行注冊，應用軟體的升級很方便，如果應用程序的功能和運行邏輯需要改變，系統維護人員可直接在web伺服器上對相應的頁面和組件進行修改，用戶立即能得到新的功能。
(5)上述控制方式的應用特點 雖然FCS技術具有傳統DCS所無法比擬的優越性，但其推廣應用也受到諸多因素的制約，DCS並沒有也不會隨著FCS的發展而馬上退出現場過程式控制制的舞台，這是因為，首先，目前我國控制現場很多設備還不是智能儀表，不能直接與現場匯流排相連；其次，FCS的價格特別是智能設備比較昂貴，採用FCS的綜合價格仍高於DCS；第三，DCS也在不斷採用新技術，如與PLC(可編程序控制器)很好地融合、滲透和集成，普遍採用IPC作為其操作站，並且採用人工智慧技術等，DCS呈現出向綜合化和智能化發展的趨勢；第四，FCS標准種類繁多，不同標準的設備相互通訊一
般比較繁瑣i第五，在強調安全、可靠第一位的應用場合，更多地是考慮DCS技術的成熟和高可靠性，同時一些專家擔心FCS一旦通信線路故障將引整個系統的癱瘓。在電廠輔機系統如化學水處理系統，目前一般仍以DCS為主，在此基礎上局部採用FCS技術，組成混合系統，筆者稱之為FDCS系統(Fieldbus Distr~uted Control System)。對工業乙太網，目前已不僅僅只適用於工業網路控制系統的信息層，而且提供了現場控制級的應用，如SIEMENS公司的PLC提供專用的乙太網介面模塊，研華科技的新型智能模塊中內置了Web伺服器，使現場模塊具備網頁發布功能，通過網頁與外界直接交換信息。而web自動化技術的優點是，操作者可在現場之外，不受時間和空間限制，通過瀏覽器訪問web伺服器上的各類信息，方便電廠調度、指揮等部門瀏覽、查詢現場數據，或根據許可權發布控制命令，實現對現場設備的監控。

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③ 工業路由器有什麼特點

工業路由器除了具有5G/4G/3G轉WiFi功能外，還具有串口DTU的功能，提供RS232、RS485等介面，供前端採集設備接入，同時計訊工業路由器還支持多種協議保障數據傳輸的穩定、安全性，採用軟體、硬體、CPU三級看門狗檢測機制；專有阻抗匹配電路設計，高增益優質天線更強、更靈敏的信號搜索能力；採用PPP層心跳、ICMP探測、TCP心跳鏈路檢測機制，網路故障自動恢復，掉線重連確保設備永久在線。

④ 無線區域網有哪些優缺點

無線區域網是無線通信技術與網路技術相結合的產物。

從專業角度講，無線區域網就是通過無線信道來實現網路設備之間的通信，並實現通信的移動化、個性化和寬頻化。

通俗地講，無線區域網就是在不採用網線的情況下，提供乙太網互聯功能。

無線區域網概述

無線網路的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。

當時，美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術，採用無線電信號進行資料的傳輸。

這項技術令許多學者產生了靈感。

1971年，夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網路，稱作ALOHNET。

這個網路包含7台計算機，採用雙向星型拓撲連接，橫跨夏威夷的四座島嶼，中心計算機放置在瓦胡島上。

從此，無線網路正式誕生。

1．無線區域網的優點

（1）靈活性和移動性。

在有線網路中，網路設備的安放位置受網路位置的限制，而無線區域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網路。

無線區域網另一個最大的優點在於其移動性，連接到無線區域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接。

（2）扮拍安裝便捷。

無線區域網可以免去或最大程度地減少網路布線的工作量，一般只要安裝一個或多個接入點設備，就可建立覆蓋整個區域的區域網絡。廳穗羨

（3）易於進行網路規劃和調整。

對於有線網路來說，辦公地點或網路拓撲的改變通常意味著重新建網。

重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程，無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。

（4）故障定位容易。

有線網路一旦出現物理故障，尤其是由於線路連接不良而造成的網路中斷，往往很難查明，而且檢修線路需要付出很大的代價。

無線網路則很容易定位故障，只需更換故障設備即可恢復網路連接。

（5）易於擴展。

無線區域網有多種配置方式，可以很快從只有幾個用戶的小型區域網擴展到上千用戶的大型網路，並且能夠提供節點間"漫遊"等有線網路無法實現的特性。

由於無線區域網有以上諸多優點，因此其發展十分迅速。

最近幾年，無線區域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。

2．無線區域網的理論基礎

目前，無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種，即紅外線和無線電波。

按照不同的調制方式，採用無線電波作為傳輸媒體的無線區域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。

（1）紅外線（Infrared Rays，IR）區域網

採用紅外線通信方式與無線電波方式相比，可以提供極高的數據速率，有較高的安全性，且設備相對便宜而且簡單。

但由於紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差，使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制，通常IR區域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。

（2）擴頻（Spread Spectrum，SS）區域網

如果使用擴頻技術，網路可以在ISM（工業、科學和醫療）頻段內運行。

其理論依據是，通過擴頻方式以寬頻傳輸信息來換取信噪比的提高。

擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。

擴頻技術主要分為跳頻技術（FHSS）和直接序列擴頻（DSSS）兩種方式。

所謂直接序列擴頻，就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜，而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴，把展開的擴頻信號還原成原來的信號。

而跳頻技術與直序擴頻技術不同，跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制，其頻率按隨機規律不斷改變。

接收端的頻率也按隨機規律變化，並保持與發射端的變化規律一致。

跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能，跳頻越高，抗干擾性能越好，軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。

（3）窄帶微波區域網

這種區域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據，其帶寬剛好能容納信號。

但這種網路產品通常需要申請無線電頻譜執照，其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。

3．無線區域網的不足之處

無線區域網在能夠給網路用戶帶來便捷和實用的同時，也存在著一些缺陷。

無線區域網的不足之處體現在以下幾個方面：

（1）性能。

無線區域網是依靠無線電波進行傳輸的。

這些電波通過無線發射裝置進行發射，而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸，所以會影響網路的性能。

（2）速率。

無族虧線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。

目前，無線區域網的最大傳輸速率為54Mbit/s，只適合於個人終端和小規模網路應用。

（3）安全性。

本質上無線電波不要求建立物理的連接通道，無線信號是發散的。

從理論上講，很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號，造成通信信息泄漏。

三、無線區域網協議標准

無線區域網技術（包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等）將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。

以IEEE（電氣和電子工程師協會）為代表的多個研究機構針對不同的應用場合，制定了一系列協議標准，推動了無線區域網的實用化。

1．IEEE802.11系列協議

作為全球公認的區域網權威，IEEE 802工作組建立的標准在區域網領域內得到了廣泛應用。

這些協議包括802.3乙太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速乙太網協議等。

IEEE於1997年發布了無線區域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。

1999年9月，IEEE提出802.11b協議，用於對802.11協議進行補充，之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議，從而進一步完善了無線區域網規范。

IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下：

（1）802.11a

802.11a採用正交頻分（OFDM）技術調制數據，使用5GHz的頻帶。

OFDM技術將無線信道分成以低數據速率並行傳輸的分頻率，然後再將這些頻率一起放回接收端，可提供25Mbit/s的無線ATM介面和10Mbit/s的乙太網無線幀結構介面，以及TDD/TDMA的空中介面。

在很大程度上可提高傳輸速度，改進信號質量，克服干擾。

物理層速率可達54Mbit/s，傳輸層可達25Mbit/s，能滿足室內及室外的應用。

（2）802.11b

802.11b也被稱為Wi-Fi技術，採用補碼鍵控（CCK）調制方式，使用2.4GHz頻帶，其對無線區域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。

多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限值時，傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s，或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。

在不違反FCC規定的前提下，採用跳頻技術無法支持更高的速率，因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。

（3）802.11g

2001年11月，在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標准草案，目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。

該標准將於2003年初獲得批准。

802.11g採用PBCC或CCK/OFDM調制方式，使用2.4GHz頻段，對現有的802.11b系統向下兼容。

它既能適應傳統的802.11b標准(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s)，也符合802.11a標准(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s)，從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。

用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線區域網，有利於促進無線網路市場的發展。

（4）其他相關協議

IEEE802工作組今後將繼續對802.11系列協議進行探討，並計劃推出一系列用於完善無線區域網應用的協議，其中主要包括802.11e（定義服務質量和服務類型）、802.11f（AP間協議）、802.11h（歐洲5GHz規范）、802.11i（增強的安全性&認證）、802.11j（日本的4.9GHz規范）、802.11k（高層無線/網路測量規范）以及高吞吐量研究工作組的相關協議。

2．藍牙規范（Bluetooth）

藍牙規范是由SIG（特別興趣小組）制定的一個公共的、無需許可證的規范，其目的是實現短距離無線語音和數據通信。

藍牙技術工作於2.4GHz的ISM頻段，基帶部分的數據速率為1Mbit/s，有效無線通信距離為10~100m，採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。

藍牙技術採用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性，具有全向傳輸能力，但不需對連接設備進行定向。

其是一種改進的無線區域網技術，但其設備尺寸更小，成本更低。

在任意時間，只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內，它們就會立即傳輸地址信息並組建成網，這一切工作都是設備自動完成的，無需用戶參與。

3．HomeRF標准

在美國聯邦通信委員會（FCC）正式批准HomeRF標准之前，HomeRF工作組於1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范，即共享無線訪問協議（SWAP）。

該協議主要針對家庭無線區域網，其數據通信採用簡化的IEEE802.11協議標准。

之後，HomeRF工作組又制定了HomeRF標准，用於實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信，是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標准（DECT）相結合的一種開放標准。

HomeRF標准採用擴頻技術，工作在2.4GHz頻帶，可同步支持4條高質量語音信道並且具有低功耗的優點，適合用於筆記本電腦。

4．HyperLAN/2標准

2002年2月，ETI的寬頻無線接入網路（Broadband Radio Access Networks，BRAN）小組公布了HiperLAN/2標准。

HiperLAN/2標准由全球論壇（H2GF）開發並制定，在5GHz的頻段上運行，並採用OFDM調制方式，物理層最高速率可達54Mbit/s，是一種高性能的區域網標准。

HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法，用來支持無線網路的功能。

基於HyperRF標準的網路有其特定的應用，可以用於企業區域網的最後一部分網段，支持用戶在子網之間的IP移動性。

在熱點地區，為商業人士提供遠端高速接入網際網路的服務，以及作為W-CDMA系統的補充，用於3G的接入技術，使用戶可以在兩種網路之間移動或進行業務的自動切換，而不影響通信。

5．無線區域網標準的比較

802.11系列協議是由IEEE制定的，目前居於主導地位的無線區域網標准。

HomeRF主要是為家庭網路設計的，是802.11與DECT的結合。

HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段，並且都採用跳頻擴頻（FHSS）技術。

因此，HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。

藍牙技術適用於鬆散型的網路，可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接，而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。

組建HomeRF網路前，必須為各網路成員事先確定一個惟一的識別代碼，因而比藍牙技術更安全。

802.11使用的是TCP/IP協議，適用於功率更大的網路，有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。

四、無線區域網的體系架構

1．無線區域網的主要組件

（1）無線網卡。

提供與有線網卡一樣豐富的系統介面，包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。

在有線區域網中，網卡是網路操作系統與網線之間的介面。

在無線區域網中，它們是操作系統與天線之間的介面，用來創建透明的網路連接。

（2）接入點。

接入點的作用相當於區域網集線器。

它在無線區域網和有線網路之間接收、緩沖存儲和傳輸數據，以支持一組無線用戶設備。

接入點通常是通過標准乙太網線連接到有線網路上，並通過天線與無線設備進行通信。

在有多個接入點時，用戶可以在接入點之間漫遊切換。

接入點的有效范圍是20~500m。

根據技術、配置和使用情況，一個接入點可以支持15~250個用戶，通過添加更多的接入點，可以比較輕松地擴充無線區域網，從而減少網路擁塞並擴大網路的覆蓋范圍。

2．無線區域網的配置方式

（1）對等模式。

Ad-hoc模式。

這種應用包含多個無線終端和一個伺服器，均配有無線網卡，但不連接到接入點和有線網路，而是通過無線網卡進行相互通信。

它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線區域網。

（2）基礎結構模式。

Infrastructure模式。

該模式是目前最常見的一種架構，這種架構包含一個接入點和多個無線終端，接入點通過電纜連線與有線網路連接，通過無線電波與無線終端連接，可以實現無線終端之間的通信，以及無線終端與有線網路之間的通信。

通過對這種模式進行復制，可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網路。

⑤ 什麼是無線網路技術它有哪些優點

Q1：何謂無線網路?
一般來講，所謂無線，顧名思義就是利用無線電波來作為資料的傳導，而就應用層面來講，它與有線網路的用途完全相似，兩者最大不同的地方是在於傳輸資料的媒介不同。
除此之外，正因它是無線，因此無論是在硬體架設或使用之機動性均比有線網路要優勢許多。
Q2：無線網路與有線網路相較之下，有那些優點?
就使用上它的機動性，便利性，是有線網路所不及，就成本上，它可省下一筆可觀的布線費用，修改裝潢費用，基本上使用的空間較為彈性許多。
Q3：無線網路對人體是否有所影響?
因無線網路的發射功率較一般的大哥大手機要微弱許多，無線網路發射功率約60~70mW，而大哥大手機發射功率約200mW左右，而且使用的方式亦非像手機一般直接接觸於人體，因此較無安全上之考量。
Q4：若要架構一個無線網路，其最基本之配備需要有那些?
一般架設無線網路的基本配備就是一片無線網路卡及一台橋接器(AP)，如此便能以無線的模式，配合既有的有線架構來分享網路資源。
Q5：無線網路就使用是否會被干擾或影響其它設備運作?
基本上無線網路所使用之頻段是屬於ISM 2.4GHz的高頻率范圍，就日常生活，或辦公室等等所用之電器設備是不會相互干擾，因頻率差異甚多，而且無線網路本身共有12個信道可供調整，自然干擾的現象就不必擔心。
Q6：何謂ISM頻段?
ISM(Instrial Scientific Medical) Band，此頻段( 2.4~2.4835GHz)主要是開放給工業，科學、醫學，三個主要機構使用，該頻段是依據美國聯邦通訊委員會(FCC)所定義出來，屬於Free License，並沒有所謂使用授權的限制。
Q7：何謂展頻 (Spread Spectrum)?
展頻技術主要又分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。而此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術，其目的是希望在惡劣的戰爭環境中，依然能保持通信信號的穩定性及保密性。對於一個非特定的接受器，Spread Spectrum所產生的跳動訊號對它而言，只算是脈沖雜訊。因此對整體而言是一種較具安全性的通訊技術。
Q8：何謂跳頻(Frequency-Hopping Spread Spectrum)?
跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum；FHSS)在同步、且同時的情況下，接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號，對於一個非特定的接受器，FHSS所產生的跳動訊號對它而言，只算是脈沖雜訊。FHSS所展開的訊號可依非凡設計來規避雜訊或One-to-Many的非重復的頻道，並且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求，使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔 (Dwell Time)為400ms。
Q9：何謂直接序列展頻(Direct Sequence Spread Spectrum)?
直接序列展頻技術(Direct Sequence Spread Spectrum； DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」，利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位，使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips，一個較高的Spreading chips可以增加抗雜訊干擾，而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。
基本上，在DSSS的Spreading Ration是相當少的，例如在幾乎所有2.4GHz的無線區域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少於20。而在IEEE 802.11的標准內，其Spreading Ration只有11，但FCC的規定是必須大於10，而實驗中，最佳的Spreading Ration大約在100左右。

⑥ 什麼是出色的工業無線網路

安全、高速率的穩定聯接，能夠穩定的長時間連續工作，能夠提供全面而簡便的網路控制。
工業級無線產品比較出名的就是思科了。不過思科工業級無線產品價格那是相當的貴，個人用的話無必要。