现场总线技术课程总结ANSIISA 10011a与WirelessHART的自组织自管理之旅
现场总线技术课程总结：ANSI/ISA100.11a与WirelessHART的自组织自管理之旅
在工业自动化领域，现场总线技术的发展对于提高生产效率和降低成本至关重要。随着无线通信技术的进步，无线网络已经成为连接现场设备（如仪表和执行器）到控制和监视系统的一种有效方法。两个主要的无线协议——ANSI/ISA100.11a和WirelessHART——由于其自组织与自管理特性，成为了工厂或设施选择时的焦点。
两者都被国际电工委员会（IEC）采用为全球标准，并且已被广泛使用了大约10年。这两种方法有许多相似之处，它们使用相同的低功耗IEEE802.15.4无线电。在网络设计上，虽然它们都是基于网状结构，但具体实现方式却有很大不同。
WirelessHART以其简单快速的配置而闻名，这在一定程度上是出于对“现场总线战争”后留下的深刻印象：过于复杂的技术可能会降低应用商业化潜力的可能性。WirelessHART协议采用了传统有线仪表HART协议中许多工具和技术，但通过无線进行通信。此外，它具有强大的自组织功能，使得网络上的设备可以自动确定如何相互通信以交换数据。
然而，这种自组织能力也带来了挑战，如可扩展性问题、无法手动旁路以及网络物理布局可能导致不稳定的通信路径。此外，由于依赖于网格技术， Wireless HART 网络形成通信路径并不是最直接路径，而是通过各个设备之间建立起一系列跳数来实现，这可能会增加延迟并影响性能。
另一方面，ISA100.11a也是一个支持复杂制造环境网络，不仅限于现场设备和仪器，也包括更广泛的地理范围内多个区域之间的大规模信息传输需求。该标准承认需要更高级别的人力资源来规划和维护这些复杂网络，以确保安全性、性能及可靠性。但同时，该标准也提供了一些优点，如可以利用路由器作为中继点，以避免将所有大型设备组连入同一网关，从而减少信号传播中的干扰，并提高整体性能。
因此，在实施任何一种无线方案时，都需要仔细考虑业务需求、物理环境以及预期寿命等因素，以确保选择正确的手段来满足实际应用场景。在此基础上，我们还应该认识到，即使是经过精心设计良好的系统，也必须定期进行维护以应对不断变化的情况，以及应对潜在的问题解决方案所需采取措施。
