在过程技术中，对远处的传感器进行采集只有花费高额费用才有可能实现。 电缆线路长， 难以逾越的障碍以及不利的地形，导致了高额的安装费用。滑环和拖链从根本上讲也非常昂贵，费用高而且维护困难。在移动用途中，比如转动的设备或行驶的目标，无线通信站以简单的方式解决了信号的传输问题，而且并非永久需要的测量值也可以用极少的费用和花费极短的时间经过无线通信站进行采集(图 1)。

图1 利用无线技术进行无线数据传输为自动化技术中的
有线传输提供了选择方案

无线数据传输闯入工业领域

目前市场提供的无线数据传输技术有专利独享系统和标准技术两种。 WLAN 是以太网的无线形式，兰牙是计算机与外围设备的无线连接装置，它们现在已经打入了工业领域。出于设备和技术投资安全方面的原因，用户愿意使用标准产品。不过，兰牙和WLAN在工业领域没有成为标准设备， 而只是在办公领域。即使在标准技术基础上进行开放式通信有万般好处，安全问题也是不应当忽视的。利用移动电话、 PDA或者笔记本电脑对设备状态进行调用虽然非常舒服，但并不一定安全。

图2 FHSS技术(跳频频谱扩展)的功能原理

有时在必须只能传输模拟信号和数字信号的地方，并不需要有那么多的通信协议。通信协议多了甚至会使传输条件恶化，因为不仅净数据传输速率下降了，而且传输射程也大大增加了。法律规定在 2.4 GHz 频段中发出的发射功能不得超过 100 mW 或 20 dBm。通信协议的花费越大，必要的传输速率越高，每比特花费的能量也就越小，因而射程也就越短。

P h o e n i x C o n t a c t 公司的Trusted-Wireless 系统可以进行简单而可靠的无线传输。 TrustedWireless 系统是基于 FHSS(跳频频谱扩展) 技术。采用这种方法时，传输在多个不同的载频上进行。 批准使用的2.4 GHz频带被分为许多单个频道。这些频道按伪随机序列被用来进行周期性的信息传输(图 2)。若出现干扰信号，只有该信道上的传输受到干扰，下一个传输可以在另一个频率上进行。

数百个系统可并行工作

Phoenix Contact 公司使用Trusted-Wireless 技术的研发目标是 “抗干扰稳定性加射程”。 总共大约有将近 600 个发射频率供使用， 其中Trusted-Wireless系统使用63个频率。 使用过的频率以及 它 们 的 使 用 顺 序 对 于 每 个Trusted-Wireless 系统都是一次性的。这样就可以在一个空间上邻近的地方同时运行数百个系统，这对于工业应用来说是非常重要的。每次切换到别的发射频率上进而传输当前的测量参数需要 27 ms。对于过程技术中的大多数用途来说，这可以被认为是实时的。

Trusted-Wireless 的协议支持安全机制，但并不操作不必要的协议存储区，因为协议存储区会加大需要发射的信息总量。每比特的能量足以达到几百米乃至几公里的距离。

此外，由于频率连续跳动，Trusted-Wireless 系统对多路径不敏感(图 3)。一旦无线电波被楼宇和物体反射，比如在机器厂房里，那么它们经过不同长度的路段到达接收机。无线电波在那里叠加，可以放大接收信号(黑色曲线)，或者消光它们(多路径)。采用固定发射频率的无线系统使用这种方法会出现无线电空洞。

图3 使用不同发射频率时通过采用多路技术使接收机上的信号传输大大简化

Trusted-Wireless 系统对多路径影响不敏感，而且不但在安装时间是这样，从原理上讲也是这样。尤其是在物体移动以及由于周围建筑物而在空间上变化的情况下更是这样。在工业厂房里，这种变化简直是司空见惯的现象。

图 4 采用模拟和数字扩展模块的
双向无线系统

Phoenix Contact 公司 RADISM-2400-SET-BD-BUS-ANT 的双向工作系统( 图 4 ) 可在两个方向 上 传 输 ， 它 的 系 统 基 础 是Trusted-Wireless 技术。扩展模块可以简单地排列，这样可以增加可传输信号的数目。转发器可克服无线电障碍， 并可加大射程。采用这种系统可以建立点对点的连接，可以使用转发器和多接收机系统，也可以不使用转发器和多接收机系统。所有机器均使用不需要批准的和无申报义务的 2.4-GHz-ISM 频段工作，可以在数百米和几公里的距离上安全可靠地传输数据。