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工业无线局域网的特点

  工业无线局域网(IWLAN)产品SCALANCE W基于IEEE 802.11标准。无线通信以空间电磁波的形式传输信息，是有线解决方案的有力补充，越来越多地应用到工业领域，例如自动导航车辆和单轨输送机等。

  SCALANCE W设备系列具有IP 65防护等级，PROFINET IO支持工业无线局域网的无线通信。无线局域网具有以下优点：

  1)简化了维修工作，减少了维修费用和停机时间。对设备的远程诊断降低了维修成本。

  2)可以节省通信电缆，易于更改通信路径。

  3)可以解决移动设备的旋转和移动造成的碳刷磨损和导线破裂的问题。可以与腐蚀环境中的设备建立低成本的连接。

  无线模块配备了两个天线，接收器选择接收到的两个信号中*强的一个。

  如果传输链路的属性有变化，为了确保数据传输的可靠性，无线模块从*大传输速率切换到较低的传输速率。无线模块还提供IT功能，包括使用SNMP基于Web进行管理、电子邮件或SMS消息的发送功能。

  2. 网络结构

  在WLAN中，接入点(Access point，见图15-22)的作用类似于交换机。每个接入点都与其单元中的所有常规节点(即所谓的“客户机”)进行通信，不管它们是固定的还是移动的。另一方面，接入点通过电缆或通过另一个独立的无线网络保持相互之间的连接，因此可以超越无线单元的限制进行通信。W780模块是各个无线单元的网络交换机，以及工业以大网和WLAN网络之间的传输媒体的接入点。

图15-22 工业无线局域网

  有两种不同的WLAN网络类型∶

  (1)基础结构模式 (InfrastrucTRUEmode)

  在基础结构模式中，通过公共接入点连接节点进行通信。节点必须登录到接入点，并通过指定的通道传输。这种类型的网络称为基础服务集。

  如果无线区域因感应范围太小或可操作节点太少而未达到接入点，可以在公共网络中对两个或多个重叠的基础服务集进行操作。基础结构模式支持在以太网中进行操作。符合IEEE 802.11标准的WLAN也被称为无线以太网。

  (2)节点之间直接连接的自组网 (ad hoc network)

  符合IEEE 802.1I标准的*简单的 WLAN 网络称为自组网。各设备的无线网卡不需要天型网络结构，无需用户介入便可以建立快速、简单的网络。自组网用于短距离临时交换数据。

  3. 冗余模式

  将数据通过两个单独的射频无线网卡和两个不同的通道进行传输，便可以实现冗余。

  在冗余模式，必须用接入点处理两个无线接口，用两种频率发送数据。接入点相互之间不但以主频率进行通信，而且在另一组天线的第二个通道上进行通信。受到干扰时可以通过其他通道进行连接。

  4. 访问方法

  有线以太网采用CSMA/CD(带冲突检测的载波侦听多路访问)的访问方法。WLAN使用的访问方式称为CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路访问)。无线LAN不是以物理方法侦听通道，而是使用将此通道保留一定时间的通信协议。节点开始发送数据之前，将查询媒体是否空闲。

  5. IWLAN的信息安全

  因为无线电波受到反射和衍射重叠等的影响，因此IWLAN可能会受到干扰。此外，IWLAN是“共享媒体”，也就是所有节点都试图访问同一个网络。而在有线“切换式以太网”中，每个节点均有单独的电缆直接连接到交换机，不必与其他节点共享。除非采取其他措施，否则将无法确定哪个节点正在阻塞无线网络并在访问媒体。IEEE 802.11i用于处理WLAN 数据传输的安全性，重点是无线数据传输的加密算法和身份验证过程的定义。

  6.无线网关

  IWLAN/PB link PN IO是用于连接工业以太网和PROFIBUS 网络的无线网关，支持访问PROFIBUS的所有DP从站。

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