本文摘要：1 引 言 工業(yè)生產監(jiān)控早已突破了單回路控制與監(jiān)視的功能，而隨著計算機軟硬件技術、網絡技術和工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)整合水平的不斷發(fā)展，在數(shù)據接口開放性、數(shù)據發(fā)布實時性、數(shù)據連接安全性等方面提出更高的要求[1]。智能化、網絡化的現(xiàn)場儀表與監(jiān)控系統(tǒng)成為新
1 引 言
工業(yè)生產監(jiān)控早已突破了單回路控制與監(jiān)視的功能，而隨著計算機軟硬件技術、網絡技術和工業(yè)綜合自動化系統(tǒng)整合水平的不斷發(fā)展，在數(shù)據接口開放性、數(shù)據發(fā)布實時性、數(shù)據連接安全性等方面提出更高的要求[1]。智能化、網絡化的現(xiàn)場儀表與監(jiān)控系統(tǒng)成為新一代工業(yè)標準。由于傳統(tǒng)有線網絡本身的局限性，許多特殊環(huán)境下的網絡覆蓋和網絡支持仍然是個難題。近年來，無線技術得到了飛速發(fā)展，為解決上述問題提供了經濟有效的手段。該文首先分析了當前無線網絡的應用現(xiàn)狀和協(xié)議對比，討論了使用無線網絡帶來的傳輸速度、可靠性、拓撲結構以及安全性的問題，然后根據某化工廠監(jiān)控組網需求，提出一個綜合了無線局域網、廣域網的工業(yè)監(jiān)控平臺網絡設計方案，最后對于無線網絡在工業(yè)中的應用作了總結和展望。
2 無線局域網(WLAN，Wireless Local AreaNetworks)
2.1 無線網絡優(yōu)勢與工業(yè)應用現(xiàn)狀
現(xiàn)有的監(jiān)控平臺大多基于有線網絡。有線網絡高速穩(wěn)定，滿足了大部分場合工業(yè)組網的需要。但是，有線網絡只能沿著一維的線路傳輸數(shù)據，傳輸需要導體介質，因而帶來規(guī)劃布線、預設接口、線路檢測、線路擴容等一系列和傳輸途徑有關的工作，并且這些工作不可避免地具有破壞建筑、浪費接口、檢修困難、擴展困難的弊病。此外，監(jiān)控設備處在不能布線的環(huán)境中或者是裝載在車輛等運動機械的情況下，是難以使用有線網絡的。與此相對應，無線網絡向三維空間傳送數(shù)據，中間無需傳輸介質，只要在組網區(qū)域安裝接入點(Access Point)設備，就可以建立局域網;移動終端只要安裝了無線網卡就可以在接收范圍內自由接入網絡�？傊�，在網絡建設的靈活性、便捷性、擴展性方面，無線網絡有獨特的優(yōu)勢。傳輸?shù)淖饔?如圖2—1)：
這種做法功能單一(只能實現(xiàn)點到點或者一點對多點的連接)、封閉、沒有安全性、價格昂貴、實現(xiàn)復雜(必須專門編程實現(xiàn)通訊)。隨著各行業(yè)中對無線組網需求的不斷增長，迫切需要一種開放、安全、對應用透明、能夠實現(xiàn)不同組網要求的無線解決方案。隨著無線局域網協(xié)議標準的制定，上述問題得以解決，無線局域網可以靈活地實現(xiàn)多點互連、中繼連接、多區(qū)域漫游連接等多種組網方式。無線技術正越來越多的被應用于智能化儀器儀表與監(jiān)控系統(tǒng)中，無線現(xiàn)場總線的應用與研究也開始出現(xiàn)[5]。
2.2 無線局域網絡協(xié)議介紹與對比
無線局域網絡協(xié)議標準建立至今已有較長時間，但由于無線局域網速度低、協(xié)議標準不統(tǒng)一、價格昂貴，用戶為保護投資，不愿意使用無線網絡，因此無線局域網并沒有得到廣泛應用。
近兩年來，隨著速率較高的無線通訊協(xié)議開始推出，無線局域網得到快速發(fā)展。表2—1給出了常見的協(xié)議及其性能對比。
注：a.對于共享網絡，所指速率為獨享網絡所具有的最高物理層傳輸速率;
b.指無特殊干擾的情況下，室外傳輸距離;
c.價格受時間、市場和型號影響較大，此為2001年底市場一般產品每節(jié)點的價格，僅供參考，下同。
從對比可以看出，IEEE802.11系列和ETSI的HiperLAN系列最適合工業(yè)應用，網絡協(xié)議性能也大致相當，但從目前來看，HiperLAN遠沒有能夠形成廣泛應用的產品市場，而基于IEEE802.11b標準的產品已經在市面上大量出現(xiàn)，成為事實上的標準;在下一代協(xié)議中，IEEE801.11a和HiperLAN/2[9]的性能都有了很大提高，傳輸速率均達到54M，IEEE801.11a傳輸距離將達5～10 km。隨著基于IEEE802.11b的產品不斷推出和市場的不斷擴大，價格也在不斷下跌，一個AP的價格現(xiàn)在在200左右，而無線網卡在100以下，逐漸接近人們可接受的價格范圍�？梢灶A見，802.11系列協(xié)議會是將來的無線局域網協(xié)議的最重要成員之一。
IEEE802.11b作為當前一個無線局域網最典型的實例，在以下的討論中將圍繞它展開。
2.3 無線局域網用于監(jiān)控平臺的問題
工業(yè)監(jiān)控對其網絡設施有嚴格的要求，因此需要從傳輸速度、可靠性、拓撲結構、安全性等方面考慮無線網絡的優(yōu)缺點，并提出相應的解決方法。
·傳輸速度
與IEEE802.3沖突檢測機制不同，IEEE802.11b采用了避免沖突的傳輸機制(IEEE，1999)，因而能夠獲得更高效率的數(shù)據傳輸。但是由于無線網絡數(shù)據傳輸容易受到地域、氣候等環(huán)境因素的影響，難以穩(wěn)定地獲得協(xié)議設計的最高速度。為此，IEEE802.11b提供了4種傳輸速率標準：高速(11 M)、中速(5.5M)、標準速度(2M)以及低速(1M)，從而網絡設備能夠根據網絡連接的實際情況自動選擇傳輸速率。由于無線以太網是共享信道，每個終端所能獲得的傳輸速率不僅與環(huán)境因素有關，還受到網絡規(guī)模的影響。接入的終端計算機越多，每個終端所能夠分配到的速率就越低。
小編推薦核心期刊計算機論文 計算機網絡信息安全防護策略探討_電子論文發(fā)表
【摘要】：隨著互聯(lián)網技術的快速發(fā)展，計算機網絡在各個領域的多個行業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，而計算機網絡在我們帶來極大便利的同時，其信息安全也成為當前人們最關注的問題。為了確保計算機網絡的安全穩(wěn)定可靠運行，要積極采取計算機網絡信息安全防護策略，推動計算機網絡的快速發(fā)展。本文分析了計算機網絡面臨的安全隱患，闡述了計算機網絡信息安全防護策略。
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