工业无纷洲住系统体系结构及协议

　　工业无线测控系统的网络结构如图1所示.以控制室为基本单元,控制室内的设备由无线现场子网互联.根据应用儒求的不同,可以分为高速现场子网和低速.低能耗现场子网.二者在物理通信机制和组网方式上都不相同.前者用于具有较高通信频率要求的快速控制应用.后者用于具有低通信频率要求的低速控制和监测类应用.由通信中继和网关构成的无线骨干网将各个控制室的无线现场子网互联起来.并实现与工厂原有的有线控制和信息网络的连接.支撑上述工业无线测控系统网络结构的协议栈结构.如图2所示,主要包括如下协议:.物理层协议:物理层负责数据的调制、发送与接收.目前工业无线网络的物理层协议主要采用IEEESO2.15.4和IE匡80211.通常认为.IEEESD2.15.4适合短距离现场设备间的通信而IEEE80211更适合搜盖范围广泛的车间级和企业级通信.为了应对工业应用极端的通信环境.大都应用直序扩频和跳频技术..数据链路层协议:数据链路层负责数据成帧.帧检测‘介质访问和差错控制.工业无线网络的数据链路层协议僻要充分考虑极端的工业无线通信环境、多样化信息的实时通信、休眠等节能机制满足更为严格的可靠性.实时性和节能性要求.,网络层和传输层协议:工业无线网络通常将这两层并在一层考虑.完成数据的端到端的可靠数据传输.工业无线网络通常采用Mesh结构.鲁棒实时是工业应用对该层的主要要求,协议的设计需要解决资源严格受限、工业环境复杂多变、工业环境下链路质量的不稳定多样化的信息和多样化的实时性要求、能量效率和负载均衡等问题.,网络管理:网络管理完成网络的形成和配置、网络资源管理、网络诊断与维护以及安全管理等功能.工业应用的Mesh网络结构、资源受限、节点的移动性等特点都对网络管理提出了更高的要求..应用子层协议:应用子层完成网络中的时间同步.节点定位.并提供面向用户应用的协同应用服务接口.应用层实现网络上不同设备间的通信.应用信息获取和设置服务.工业应用要求协议提供对连续离散等不同控制应用的支持.

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