的时间间隔而发回一个紧急信号。在这种情况下,传感器必须在无线电处于休眠模式的状态下启动。这好像是一个简单的功能,但是却有着很好的实用价值,允许你为一台设备预设一个很长的报告间隔,但是仍然可以在问题发生时立刻接到通知。
绝大多数的仪表可以把过程变量当成一个单值来传送,这对于无线电处理极短时间内的数据爆炸也是容易的。然而,诸如振动监视器这样的设备需要传送一些像波形图这类的复杂信号,通常需要更多的时间。对于一些系统也许不是问题,但是如果你的流程需要复杂数据传输,这可能就成为一个关键问题,值得深入讨论。

简单的点对点系统是有效的,但是对于多设备的系统,还有一些效率更高的方法。非网状设备组使用同一个网关,但是单个仪表却不能彼此支持。使用组数据集中器的方法可以仅使用一个无线电信号传送更多数据。
点对点
最古老最简单的方法就是点对点,也就是一台仪表通过它的无线电发送器,向连在控制网络的一个入口(接收器)传递信号,这个入口只能接收这台设备的信号。这种方法可用,但是除了最简单的安装没有多大的实际意义。对于那些只需要手动设备,或者这些手动设备安装在大型机器上通过多个I/O节点通讯的
应用,这也许也有点用。但是,由于硬件的巨大数量,以及平行系统之间可能产生的相互干扰,这种发送方式显得太昂贵了。
大规模系统可能包括一组单独的仪表,它们使用同一条网关进行通讯。每台设备依次发送自己的数据,网关对它们进行分类以使控制系统可以单独的检查设备变量。设备彼此不能进行对话,所以没有一台设备关心其他设备发生了什么。
点对点系统通常是有专利权的,尽管它们可能使用一个标准的或者商业化的传输协议。从设备获取数据然后传到控制系统,通常需要不能跨平台运行的专利化软件。
数据集中器
只有一两台设备用来监视的应用是很少见的。通常情况下,过程单元和子单元里存在的仪表会有很多。尽管一组仪表使用一条网关单独通讯是一种解决方案,更简单的方法是使用数据集中器,这台设备可以从变送器上收集信号并将这些信号返回。这种方法消除了额外的无线电传输,这对于在拥挤的射频(RF)环境下工作是十分重要的。数据集中器还可以使用标准设备,而不让它带有无线功能。这些设备大多数需要外部购点,所以可以远距离发射强壮、可靠的高压无线电信号。
数据集中器通常采用模块化配置,和PLC I/O节点差不多。无线电可以有不同附加输入模块,这与仪表的数量和类型相关。举例来说,如果箱体内有流量计、压力传感器和液位传感器,液位开关和压力开关混合可以进行报警,你就可以对输入进行配置,接受可升级的和比特级别的设备。网关针对控制系统的要求将变量分成不同类型,一些使用诸如Modbus这类的协议收集和分发过程变量,另外一些可以处理运转设备上的HART数据。
无线现场总线

有线现场总线系统的效能可以通过使用策略性的无线通讯进行拓展

现场总线使用无线通讯通常使用下列两种方法其中之一:
■ 第一是从整个有线现场总线收集数据,再将数据从扫描仪发回到网关。这样做的作用类似于高性能数据集中器。通常,这种方法使用了Wi-Fi回程,当然其他方法也是可以的。
■ 第二是将无线网关融入现场总线扫描设备中,与区域内不能直接线连的特殊仪表进行通讯。考虑下面这种情况,现场总线包括的所有设备都和一个反应器协作,如果这台反应器有可移动的顶盖上面加载着液位传感器,理想状态是一台设备是无线的而其他都是有线的。无线设备通过网关进行通讯,它的数据包含在总线系统的有线设备之中。
网状网络
当前的很多讨论,都和越来越多的带有可形成网络的无线电模块的仪表相关。现在的情况是,个体设备可以彼此进行通讯,而又可以使用同一条网关进行稳定可靠的数据传输。有两种方法可以实现:
第一种是有关完全依靠电池供电的独立仪表(全新的WirelessHART协议就是这种方法现在的杰出代表)。每台设备都有一个变送器和接收器,在一定范围内,设备之间可以彼此联通或者也可以通过网关进行通讯。每一个无线电模块都有一个标准时钟,它们在指定间隔启动用以交换数据。远离网关的设备通过点对点的方式发送数据,每次向前一步当有需要的时候重复。每次数据循环都涵盖所有的仪表,甚至包括那些由于报告间隔时间长而自身并没有输出变量的仪表。那些整合无线电功能但是不可使用的仪表被当作外部设备,尽管这样的仪表有时候需要自己的电源。

电源供电的网络需要的基础设施最简单,但是必须满足一些约束才能实现。节点网络需要更多的基础设施,但是在速度和供电上有优势。
尽管这种方法给数据传输带来了一些延迟,进入网关所需的时间总量同报告间隔相比也是十分短暂的。这些设备形成了自己的网状网络,而且当网络中出现来自射频的干扰或者对设备有损坏的时候,它们可以通过重新