與電纜說再見――無線技術(shù)改變倉庫和工廠

如今，越來越多的人將無線技術(shù)視為一種取代電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽?、穩(wěn)健型替代方案。倉庫、航運(yùn)碼頭、機(jī)場(chǎng)、制造工廠、工業(yè)園區(qū)甚至貨車停車場(chǎng)也都因?yàn)檠杆侔l(fā)展的無線技術(shù)而發(fā)生著重大變化。

由有線技術(shù)向無線技術(shù)的轉(zhuǎn)變是基于IEEE 802.15.4這一成熟的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)進(jìn)行的，順應(yīng)了市場(chǎng)降低成本的需求，具體包括減少安裝和調(diào)試時(shí)間、延長(zhǎng)正常運(yùn)行時(shí)間、節(jié)約能源以及提高工作場(chǎng)所的安全性等。

無線網(wǎng)絡(luò)逐漸流行主要是因?yàn)槠渫顿Y回報(bào)率高。如果是多年以前，用戶首先會(huì)問它是如何工作的，是否安全、可靠。但是現(xiàn)在，由于工業(yè)市場(chǎng)對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)非常熟悉和認(rèn)同，所以用戶關(guān)注的主要問題已經(jīng)變?yōu)闊o線網(wǎng)絡(luò)的安裝成本是多少，能夠節(jié)約多少成本，以及無線網(wǎng)絡(luò)能夠在多快的時(shí)間內(nèi)完成調(diào)試并運(yùn)行。

圖片說明：由電池供電的無線傳感器可用來指示機(jī)庫小門的開閉狀態(tài)。電纜和電線會(huì)因?yàn)闄C(jī)庫大門的運(yùn)動(dòng)而迅速被纏繞和損壞。

在許多情況下，當(dāng)采用電纜連接傳統(tǒng)型開關(guān)或傳感器的方案在經(jīng)濟(jì)或技術(shù)上不可行時(shí)，如需要安裝在移動(dòng)的門或設(shè)備上時(shí)，無線技術(shù)將是最佳的解決方案。電纜的持續(xù)移動(dòng)和撓曲將會(huì)嚴(yán)重縮短這些接線的壽命，而使用無線傳感器將門的開閉狀態(tài)輸送至監(jiān)控系統(tǒng)就簡(jiǎn)單很多。具體實(shí)例包括機(jī)場(chǎng)的機(jī)庫大門（見上圖）或擁有許多訪問面板、窗口以及通風(fēng)口的設(shè)施。一個(gè)打開的通風(fēng)口會(huì)分別在夏天和冬天造成冷氣和暖氣流失。使用無線技術(shù)來監(jiān)控這些進(jìn)出口的狀態(tài)已經(jīng)越來越普遍。每個(gè)通風(fēng)口或窗戶處的傳感器都能夠?qū)顟B(tài)數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控站或通過網(wǎng)絡(luò)傳送至用戶開發(fā)的智能手機(jī)app上。

無線技術(shù)的另一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)就是它的故障排除和安裝比有線網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單很多。在許多情況下，安裝過程可簡(jiǎn)化至只有這么幾個(gè)步驟：連接無線開關(guān)，安裝接收器并上電，以及將其與任何適用的網(wǎng)絡(luò)或控制器相連接。一個(gè)非技術(shù)人員都能夠在數(shù)小時(shí)內(nèi)完成安裝并使系統(tǒng)運(yùn)行。

無線技術(shù)正逐漸成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在大量應(yīng)用中的首選方案。當(dāng)電纜走線不易實(shí)現(xiàn)時(shí)，無線技術(shù)通常都能夠非常有效地解決問題。例如，工業(yè)設(shè)施中的儲(chǔ)存罐通常都是使用無線限位開關(guān)來監(jiān)測(cè)罐內(nèi)油或其它液體的液面高度的。

圖片說明：限位開關(guān)網(wǎng)絡(luò)的另一個(gè)應(yīng)用是防止儲(chǔ)存罐內(nèi)液體溢出。當(dāng)儲(chǔ)存罐裝滿液體后，液面高度會(huì)改變限位開關(guān)的位置，此時(shí)無線限位開關(guān)會(huì)向泵控制器發(fā)送一個(gè)信號(hào)，使其將液體從存儲(chǔ)罐中抽出，從而降低液面高度。當(dāng)液面高度下降以后，無線限位開關(guān)會(huì)向控制器發(fā)送另一個(gè)信號(hào)來關(guān)閉泵。新型的霍尼韋爾Limitless™ WDRR無線接收器能夠控制多達(dá)14個(gè)存儲(chǔ)罐和14臺(tái)獨(dú)立的泵。

工廠中的無線應(yīng)用

無線技術(shù)能夠大大降低網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)費(fèi)用。由于802.15.4無線技術(shù)能夠穿透墻壁和地板而在整個(gè)工廠內(nèi)傳輸數(shù)據(jù)，所以它沒有布線成本，也不存在布線問題，同時(shí)對(duì)設(shè)備定位和放置的限制也更小。

安裝迅速是工廠采用無線技術(shù)的另一個(gè)重要因素，尤其是對(duì)需要快速高效地重置制造線和裝配線以確保最小停機(jī)時(shí)間的工廠車間來說。每小時(shí)的停機(jī)時(shí)間都會(huì)造成制造商數(shù)萬美元的經(jīng)濟(jì)損失。

當(dāng)通過無線技術(shù)來重置或改變裝配線的布局時(shí)，工廠經(jīng)理只需簡(jiǎn)單地將設(shè)備和無線傳感發(fā)射器移動(dòng)到新的位置并開啟無線網(wǎng)絡(luò)即可，不必重新布線或安裝電纜。

圖片說明：大型、繁忙的制造工廠（如汽車制造廠）經(jīng)常需要重置裝配線，此時(shí)無線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的靈活性以及突出的投資回報(bào)率使得無線技術(shù)非常具有吸引力。

維護(hù)和維修成本對(duì)工廠經(jīng)理來說也是一個(gè)挑戰(zhàn)，而通過使用無線技術(shù)代替有線技術(shù)就能夠有效地減少這一成本。

開關(guān)在工業(yè)和輸送控制、位置監(jiān)控以及門、臂架及閥門狀態(tài)監(jiān)控等方面扮演著重要角色。然而，有線開關(guān)和傳感器的安裝和維護(hù)卻是個(gè)很大的挑戰(zhàn)，特別是在惡劣的環(huán)境中或經(jīng)常需要彎曲線纜的應(yīng)用場(chǎng)合中。此外，傳統(tǒng)的線纜還有導(dǎo)致工人跌倒的危險(xiǎn)，并可能在設(shè)備正常使用過程中被損壞，造成昂貴的停機(jī)時(shí)間。

無線開關(guān)能夠減少維護(hù)成本，因?yàn)樵O(shè)備連接的復(fù)雜性降低了。通過消除傳感器和開關(guān)的電纜，工廠經(jīng)理能夠簡(jiǎn)化故障排除過程。在一些情況下，使用電池供電的開關(guān)或傳感器能夠徹底去除使用電纜的必要。通過消除電纜或接線引成的連續(xù)性問題，無線網(wǎng)絡(luò)也增加了系統(tǒng)的可靠性。

此外，無線設(shè)備的重新放置或配置也非常簡(jiǎn)單，例如不需要切斷和重新連接電纜，從而消除了錯(cuò)誤連線的風(fēng)險(xiǎn)。在許多情況下，安裝一個(gè)新的無線網(wǎng)絡(luò)要比更換現(xiàn)有損壞的電纜成本更低，速度更快，因?yàn)楦鼡Q現(xiàn)有損壞電纜常常要花費(fèi)很多時(shí)間去排除故障和更換電纜，造成了較長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。

圖片說明：一個(gè)有趣的工廠新應(yīng)用是在緊急噴淋裝置及洗眼設(shè)施上使用無線警報(bào)。通過噴淋裝置上的無線按鈕，員工能夠在噴淋裝置啟動(dòng)時(shí)激活警報(bào)。無論是有意操作還是誤操作，只要有員工激活了噴淋裝置，工廠管理人員都會(huì)知道。

戶外應(yīng)用——倉儲(chǔ)堆場(chǎng)和貨車停車場(chǎng)

無線技術(shù)不僅適用于工廠內(nèi)部，也適用于戶外（如航運(yùn)中心、倉庫堆場(chǎng)、貯木場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、加油站等），尤其是大型開闊的場(chǎng)地，其地下電纜要持續(xù)經(jīng)受惡劣環(huán)境引起的風(fēng)險(xiǎn)以及重型車輛的碾壓。故障排除或更換車道下?lián)p壞的電纜經(jīng)常要花費(fèi)數(shù)周的時(shí)間。相比之下，使用無線網(wǎng)絡(luò)代替有線網(wǎng)絡(luò)則只需要幾個(gè)小時(shí)，而且成本也低很多。無線技術(shù)能夠大大降低故障排除及更換地下電纜所造成的停機(jī)時(shí)間。