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    無線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　  無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)指的是網(wǎng)絡(luò)組件的布置方式。包括無線設(shè)備、路由器和網(wǎng)關(guān)的物理排列方式，以及數(shù)據(jù)在他們之間的傳輸路徑。

　　三種常用于工廠內(nèi)部無線現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的無線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)形式為星狀、網(wǎng)狀和簇－樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　  星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)結(jié)構(gòu)形式，在其中單個(gè)的無線設(shè)備，或節(jié)點(diǎn)直接與處于中央位置的“集線器”或網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信。

星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中的設(shè)備只與網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信——而彼此之間不能通信

　　網(wǎng)關(guān)然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央數(shù)據(jù)采集點(diǎn)，例如一個(gè)控制室——通過直接方式，或連接到其他網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)也會(huì)從中央數(shù)據(jù)點(diǎn)收到數(shù)據(jù)，然后將它們轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的無線設(shè)備。

　　由于每個(gè)設(shè)備都直接同網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，有時(shí)星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)也被描述為“點(diǎn)對(duì)點(diǎn)”或“視線”結(jié)構(gòu)。

　　星狀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單直接的無線連接方式使它可以應(yīng)用于相對(duì)簡(jiǎn)單或低功率的應(yīng)用中，這是因?yàn)樵谒械慕Y(jié)構(gòu)中星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)潛在的能耗最少。 然而這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸距離（從無線設(shè)備到網(wǎng)關(guān)）也十分有限：通常為從30到100米不等，這還是特別選用低功率無線設(shè)備以便延長(zhǎng)電池壽命時(shí)的情況。

　　假如有什么東西擋在了無線設(shè)備和它的網(wǎng)關(guān)之間，對(duì)于這種直接，靠視線傳輸?shù)穆窂絹碚f，將很容易被阻塞并造成數(shù)據(jù)丟失。工廠里有很多東西都會(huì)造成這種不良后果：例如無線射頻干擾，實(shí)體結(jié)構(gòu)如容器、管道和設(shè)備等。即使暫時(shí)性障礙，例如卡車、建筑設(shè)備或腳手架也可能個(gè)會(huì)導(dǎo)致通信中斷，而環(huán)境因素，雨，霧，潮濕等等也有同樣的破壞作用。

在星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，當(dāng)有某種物體處于設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間，擋住了視線傳輸路徑的時(shí)候，可能導(dǎo)致通信中斷。

　　這就是為什么基于星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)作為安裝計(jì)劃的一部分而需要進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)十分重要的原因。通過勘測(cè)可以確定無線設(shè)備放置在哪個(gè)位置可以為到網(wǎng)關(guān)的視線傳輸（和適當(dāng)范圍）提供最大的成功的可能性。

　　不幸的是，現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)費(fèi)用高昂，并且只能維持于一時(shí)。因?yàn)檫@種勘測(cè)不能預(yù)測(cè)未來的變化，例如新建筑的建設(shè)或其他的環(huán)境變化，而這些變化會(huì)打斷信號(hào)的視線傳輸。

　　當(dāng)這些變化對(duì)通信造成干擾的時(shí)候，您會(huì)有三種選擇：

　　· 移動(dòng)設(shè)備 這可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量質(zhì)量或數(shù)據(jù)可靠性的降低。

　　· 移動(dòng)網(wǎng)關(guān) 如果網(wǎng)關(guān)是通過有線連接來進(jìn)行通信和接通電源，或者移動(dòng)網(wǎng)關(guān)會(huì)中斷到其他設(shè)備的通信路徑，移動(dòng)將會(huì)十分困難。

　　· 增加設(shè)備信號(hào)的強(qiáng)度 這樣會(huì)降低電池壽命，而提供的信號(hào)強(qiáng)度可能仍然不足以克服干擾。（這也是為何傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線設(shè)備經(jīng)常電池壽命短于一年的原因）。
當(dāng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)允許提供設(shè)備到網(wǎng)關(guān)之間的多條通信路徑的時(shí)候，這些局限性大部分都可以克服。
　
　　網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　與星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，星狀結(jié)構(gòu)中每個(gè)設(shè)備都只能同網(wǎng)關(guān)對(duì)話，但是在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中卻可以同網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點(diǎn)對(duì)話。 在網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，信號(hào)可以從一個(gè)節(jié)點(diǎn)“跳”到另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)，直到抵達(dá)分配的網(wǎng)關(guān)為止——這種能力稱作多跳頻。

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的無線設(shè)備可以同任何處于發(fā)射范圍中的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信。

　　同星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相比，這種布局既有優(yōu)點(diǎn)，亦有缺點(diǎn)：

　　· 便于擴(kuò)展 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張時(shí)，無需增加新的網(wǎng)關(guān)，或者對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)重新定位。只要新增加的設(shè)備處于任何一個(gè)已有的節(jié)點(diǎn)發(fā)射范圍內(nèi)，就可以在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行通信。

　　· 更高的容錯(cuò)率 每臺(tái)無線設(shè)備都有多條通向網(wǎng)關(guān)和其他節(jié)點(diǎn)的傳輸路徑。如果一條路徑堵塞，或者一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)失靈，信號(hào)仍然可以通過其他路徑前進(jìn)。 這就提供了冗余度。

狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的多傳輸路徑和多跳頻能力使信號(hào)可以“繞過”障礙或者失靈的節(jié)點(diǎn)

　　· 潛在功耗更高  傳統(tǒng)的網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)要求傳感器節(jié)點(diǎn)持續(xù)“聽取”來自于其他設(shè)備的信號(hào)，這種“一直待命”的工作周期降低了電池的壽命。

　　新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以避免這種缺點(diǎn)，方法是，只有當(dāng)需要發(fā)送或接收信號(hào)時(shí)方才激活各個(gè)設(shè)備。

　　· 網(wǎng)絡(luò)等待時(shí)間  隨著設(shè)備要求發(fā)送信號(hào)需要的跳頻次數(shù)變化，等待時(shí)間也隨之變化。每次跳頻都會(huì)增加等待時(shí)間，但是測(cè)量數(shù)據(jù)的更新經(jīng)常每分鐘才進(jìn)行一次，所以這個(gè)等待的時(shí)間是可以容忍的。

　　簇－樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　簇－樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是星狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的混血兒。其中無線設(shè)備以星狀連接（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）簇?fù)碓诼酚善骰蛑欣^器周圍，而路由器或中繼器則同網(wǎng)關(guān)進(jìn)行網(wǎng)狀連接（一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)），彼此之間進(jìn)行通信。

簇－樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合了設(shè)備到路由器之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式和路由器到網(wǎng)關(guān)之間的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接方式。

　　這種方式試圖融合兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)：星狀拓?fù)涞臐撛诘牡凸膬?yōu)勢(shì)，和網(wǎng)狀部分的更大的擴(kuò)展范圍以及更高的容錯(cuò)能力。

如果從路由器到網(wǎng)關(guān)之間的直接的、單跳頻傳輸路徑中斷，信號(hào)則通過多跳頻通過其他路由器抵達(dá)目的地。

　　然而，星狀拓?fù)涞娜秉c(diǎn)仍然存在。仍然需要現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)來保證每個(gè)末端的設(shè)備到他們分配的路由器之間有一條清晰無礙的視線路徑，仍然在出現(xiàn)變化或干擾時(shí)沒有設(shè)備到路由器之間的備用路徑。

　　選擇正確的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　每種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)和面臨的挑戰(zhàn)。那么用戶應(yīng)如何選擇呢? 答案很簡(jiǎn)單：若其特性最適合于應(yīng)用中最重要的要求，那就是最好的。

　　在相對(duì)簡(jiǎn)單的應(yīng)用場(chǎng)合，通信即使中斷也不會(huì)阻止您獲得需要的結(jié)果，這時(shí)候星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以接受。

　　如果數(shù)據(jù)可靠性極其重要，那么網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最適合。既可以保護(hù)數(shù)據(jù)不丟失，信號(hào)不會(huì)減弱，又可以方便擴(kuò)展，帶來額外的收獲。

　　如果您想在網(wǎng)絡(luò)中的不同部分應(yīng)用不同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，那么可以選擇簇－樹狀結(jié)構(gòu)。例如，由電池供電的測(cè)量設(shè)備可以按照星狀結(jié)構(gòu)連接到由電網(wǎng)電源供電的路由器，而路由器則可以連接成網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

　　但是，假如您又想得到很高的數(shù)據(jù)可靠度，方便的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展，又想要很長(zhǎng)的電池壽命，該怎么辦呢？

　　自組網(wǎng)絡(luò)

　　由于過程工業(yè)的環(huán)境是動(dòng)態(tài)的，任何單一的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都不可能總是最適合于某個(gè)應(yīng)用。但是自組網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)置式的智能和靈活性，可以自動(dòng)地選用星狀、網(wǎng)狀或者簇－樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，或者三種都用，根據(jù)需要在任何給定的時(shí)刻提供最大工作效率。

　　在自組網(wǎng)絡(luò)中，所有的無線設(shè)備和網(wǎng)關(guān)都具有作為路由器為附近設(shè)備提供服務(wù)的能力。但是并不是所有的設(shè)備都在所有時(shí)間內(nèi)同其他所有的設(shè)備進(jìn)行通信。這些設(shè)備和網(wǎng)關(guān)會(huì)協(xié)同工作，通過鑒別為每條信息選用效率最高的通信路徑。
　
　　如果設(shè)備處于網(wǎng)關(guān)發(fā)射范圍以內(nèi)，直接的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸將降低功耗（尤其當(dāng)結(jié)合其他技術(shù)，減少通信再試需求的時(shí)候）。

　　網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展很容易。新設(shè)備可以同最近的已有的設(shè)備或網(wǎng)關(guān)進(jìn)行通信，這些已有設(shè)備可以將新設(shè)備認(rèn)作網(wǎng)絡(luò)上的授權(quán)節(jié)點(diǎn)，并知道何時(shí)接收和發(fā)送信息。

　　當(dāng)通信路徑中斷時(shí)，網(wǎng)絡(luò)通過“自愈” 的能力自動(dòng)為信號(hào)尋找下一條最優(yōu)路徑。

　　這種能夠動(dòng)態(tài)地自行重新配置，選擇效率最高的路徑的能力，不需要手動(dòng)干預(yù)，也不會(huì)打斷數(shù)據(jù)傳輸過程，將自組網(wǎng)絡(luò)同過程自動(dòng)化無線應(yīng)用的其他技術(shù)方案區(qū)別開來。 自組網(wǎng)絡(luò)帶來的好處包括整體功耗更低，信號(hào)等待時(shí)間減少，數(shù)據(jù)可靠性更高和無線網(wǎng)絡(luò)的性能更強(qiáng)勁等等。

　　基本原理

　　自組織網(wǎng)絡(luò)綜合了有線網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和無線網(wǎng)絡(luò)的靈活性以及低成本的優(yōu)勢(shì)。

　　有兩個(gè)基本的概念決定了這種可能性：多通信路徑和自動(dòng)路徑配置。

　　· 多通信路徑 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)無線裝置都同時(shí)作為附近其它設(shè)備的路由器，用來傳遞信號(hào)直到它們抵達(dá)目的地為止。這種能力提供了冗余的通信路徑，同其它的要求在設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間具有直接視線路徑的技術(shù)方案相比也就因而具有了更高的可靠性。
　
　　· 自動(dòng)通信路徑配置 每當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或其環(huán)境發(fā)生變化并對(duì)通信過程產(chǎn)生影響時(shí)，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和網(wǎng)關(guān)會(huì)協(xié)同工作，為每條信息找到并適用最有效的路徑，這條路徑將優(yōu)化數(shù)據(jù)的可靠性并使功耗降到最低。

　　這條路徑可以隨需要而變化。例如，當(dāng)有卡車或腳手架擋住兩個(gè)路由器之間的跳頻的時(shí)候，路由器將找到替代路徑來繞過障礙。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的美妙之處在于這種重新配置是自動(dòng)產(chǎn)生而無需手動(dòng)干預(yù)，無論是當(dāng)有新設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，還是當(dāng)發(fā)生障礙或是其它通信問題而需要改道發(fā)送信息的時(shí)候。
 
　　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成部件

　　自組織網(wǎng)絡(luò)有三個(gè)基本構(gòu)成部件：

　　· 無線設(shè)備 無線設(shè)備包含一個(gè)傳感器，用來獲得測(cè)量數(shù)據(jù)；一個(gè)無線收發(fā)裝置，來傳達(dá)信息。除了作為網(wǎng)絡(luò)中的終點(diǎn)設(shè)備以外，無線設(shè)備還同時(shí)作為其它設(shè)備的路由器來工作。

　　他們可以識(shí)別一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)，并自行組織成為通信路徑。

　　· 網(wǎng)關(guān) 無線網(wǎng)關(guān)是一個(gè)電腦聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，為自組織網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和主機(jī)信息系統(tǒng)提供一個(gè)界面。它應(yīng)該能夠提供來自于無線網(wǎng)絡(luò)的信息到現(xiàn)有主機(jī)系統(tǒng)的無縫整合。

　　· 主機(jī)信息系統(tǒng) 大多數(shù)用戶通過主機(jī)信息系統(tǒng)來訪問無線設(shè)備提供的信息。主機(jī)系統(tǒng)可能是一個(gè)控制系統(tǒng)、一臺(tái)PLC、一個(gè)網(wǎng)絡(luò)界面或者一個(gè)歷史數(shù)據(jù)記錄器等等。

　　同步信息

　　當(dāng)所有的信息都在網(wǎng)絡(luò)上的無線設(shè)備之間穿行的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生一種“碰撞”的風(fēng)險(xiǎn)，即多條信息在同一時(shí)間里抵達(dá)某個(gè)設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)。這時(shí)候信息就會(huì)被延誤或者丟失。

　　為了防止這個(gè)問題的發(fā)生，自組織網(wǎng)絡(luò)將通信過程進(jìn)行同步。通過認(rèn)真仔細(xì)的信息傳輸定時(shí)，潛在的碰撞就可以在他們發(fā)生之前避免。

　　同步信息有兩種方法：CSMA（載波偵聽多路訪問）和TDMA（時(shí)分多址）。

　　利用 CSMA 時(shí)，所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都試圖在同一時(shí)間內(nèi)發(fā)送信息。 如果有兩個(gè)信息發(fā)生碰撞，每臺(tái)設(shè)備都會(huì)試圖沿著另外的路徑和/或者不同的時(shí)間來重新發(fā)送信息。

　　CSMA 的主要缺點(diǎn)是，網(wǎng)絡(luò)越大，通信量也就越大，最終碰撞也就越多。在某些點(diǎn)上，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)通信都會(huì)包含信息的重新發(fā)送。

　　碰撞越多當(dāng)然也就意味著需要越多的能量以便重新發(fā)送碰撞信息。有技術(shù)分析表明，基于 CSMA 的，由電池供電的網(wǎng)絡(luò)當(dāng)設(shè)備數(shù)量超過 50 時(shí)，就不能再增加了。 

　　另一方面，對(duì)于 TDMA 來說，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個(gè)設(shè)備都確切知道它們會(huì)在什么時(shí)間，需要多久進(jìn)行一次通信。任何需要發(fā)送到其它設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)的信息都會(huì)處于被儲(chǔ)存的狀態(tài)，直到這個(gè)節(jié)點(diǎn)預(yù)定的通信時(shí)間到來。

　　由于每一條信息都有一個(gè)特定的時(shí)隙，并在這個(gè)期間穿越網(wǎng)絡(luò)，所以不會(huì)有碰撞和由碰撞引起的再發(fā)送的產(chǎn)生。

　　TDMA 網(wǎng)絡(luò)還可以通過利用許多不同的頻率進(jìn)行操作以增加可靠性。如果某個(gè)頻率處于繁忙狀態(tài)，信息可以跳轉(zhuǎn)到另外一個(gè)比較清閑的頻率，這樣可以避免干擾或者“堵塞”。

　　由于 TDMA 網(wǎng)絡(luò)的可靠性更高，信息等待時(shí)間更短，耗能比CSMA更少，具有可以自動(dòng)探測(cè)新設(shè)備的能力，對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)來說，TDMA 無疑是正確的選擇。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)

　　* 高可靠性

　　網(wǎng)絡(luò)可靠性指的是在設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行傳遞并最后實(shí)際到達(dá)目的地的信息的比例。通過這種方法， 可以衡量您能夠獲取來自于無線設(shè)備數(shù)據(jù)的能力。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)通常可以有超過 99％ 的可靠性。 而在有些網(wǎng)絡(luò)中由于不能產(chǎn)生可以由自組織網(wǎng)絡(luò)提供的冗余通信路徑，所以可靠性甚至低到只有44％。 

　　在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線網(wǎng)絡(luò)中，例如， 任何從設(shè)備到網(wǎng)關(guān)之間的通信路徑的中斷都會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的損失。在工廠的環(huán)境中，潛在的中斷威脅從臨時(shí)障礙像建筑設(shè)備到射頻干擾等等都時(shí)常存在。

　　然而，當(dāng)有這樣的中斷故障發(fā)生在自組織網(wǎng)絡(luò)中時(shí)， 它只是會(huì)很簡(jiǎn)單地重新組織一下，然后通過另外一條路徑或以不同的頻率來進(jìn)行通信。

　　即使沒有一個(gè)單一的通信跳頻可以提供高達(dá) 99％ 的可靠性，通過經(jīng)常性地選擇能夠提供當(dāng)時(shí)最佳可靠性的路徑，自組織網(wǎng)絡(luò)也可以同樣達(dá)到這么高的性能。

一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)——即使單條路徑的可靠性低于 99％——仍然可創(chuàng)造可靠的路徑來進(jìn)行通信。

　　最妙的是，可靠性會(huì)隨著網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)展而增加。這是因?yàn)楦嗟脑O(shè)備意味著更多潛在的通信路徑，也就意味著為信息能夠順利抵達(dá)目的地所提供的保證越大。

　　* 無需現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

　　現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)是指對(duì)您的工廠進(jìn)行物理性檢查，以便確定暢通無礙的視線路徑，從而在網(wǎng)關(guān)和無線設(shè)備之間生成通信鏈路。勘測(cè)時(shí)還要分析潛在的鏈路帶寬和速度，以及可能的干擾源。

　　現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)可能需要幾百個(gè)小時(shí)之多，尤其當(dāng)工廠的建筑、設(shè)備以及其它的障礙限制了通信路徑的時(shí)候。同時(shí)這種現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)仍然不能預(yù)測(cè)未來可能導(dǎo)致通信中斷的狀況。
 
　　但是利用自組織網(wǎng)絡(luò)您不再需要費(fèi)用高昂的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。事實(shí)上，所有您需要了解的僅僅是網(wǎng)絡(luò)可以支持的最多的無線設(shè)備數(shù)量，以及網(wǎng)關(guān)和路由器的信號(hào)覆蓋范圍而已。

　　如果某個(gè)設(shè)備的合理位置（譬如，需要貼近它的測(cè)量點(diǎn)）距離它的網(wǎng)關(guān)太遠(yuǎn)而不能直接通信，或者有什么物體對(duì)信號(hào)產(chǎn)生了干擾， 其它在信號(hào)范圍內(nèi)的設(shè)備可以將信息進(jìn)行中轉(zhuǎn)，以保證信息傳輸?shù)倪B續(xù)性。

　　* 能量效率高

　　自組織網(wǎng)絡(luò)同傳統(tǒng)的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)相比，能量效率更高。

　　例如，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè) 1W 的無線信號(hào)可以覆蓋的距離范圍是 1'500米；而在一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)中，十個(gè)0.001W (1mW) 的設(shè)備就可以通過 150 米長(zhǎng)的跳頻達(dá)到同樣的覆蓋范圍。

　　為什么會(huì)產(chǎn)生 100 比1的這么大的差別呢？ 對(duì)于自組織網(wǎng)絡(luò)而言，用不著利用一個(gè)單一設(shè)備“一路呼嘯”著直到網(wǎng)關(guān)，只需“靜悄悄”地從設(shè)備到設(shè)備進(jìn)行傳播，直到信號(hào)抵達(dá)目的地即可。
　
　　有些自組織網(wǎng)絡(luò)還使用先進(jìn)的能源管理功能來保存能量。 在這種方法中，無線設(shè)備不會(huì)持續(xù)處于通電狀態(tài)。 當(dāng)不需要發(fā)送信息的時(shí)候， 他們就會(huì)處于“睡眠”模式，通過對(duì)所有的電子部件斷電來使耗電達(dá)到最少，直到設(shè)定的機(jī)制在預(yù)定的通信時(shí)間將設(shè)備“警醒”為止。 并且由于使用了有效的 TDMA 通信方式，“警醒”的時(shí)間短暫而高效。

　　能量效率高意味著電池可以持續(xù)更長(zhǎng)的時(shí)間。 這一點(diǎn)十分重要，因?yàn)殡姵貕勖鼘?duì)維護(hù)費(fèi)用有很大的影響。

　　* 自行組網(wǎng)

　　您無需告訴一個(gè)自組織網(wǎng)絡(luò)如何將信息送達(dá)目的地，也無需擔(dān)心當(dāng)添加一個(gè)新設(shè)備的時(shí)候通信如何進(jìn)行。

　　因?yàn)槊慨?dāng)一個(gè)新設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)便會(huì)自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整或自行組織，然后將新設(shè)備帶入到網(wǎng)絡(luò)中去。如果有設(shè)備或者通信路徑失靈，那么信息會(huì)自動(dòng)改變方向，通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)另外的設(shè)備進(jìn)行傳遞。

　　而且，當(dāng)加入一個(gè)新設(shè)備后產(chǎn)生了一條更好的路徑，網(wǎng)絡(luò)將重新組織以對(duì)其加以充分利用。

　　在效果方面，網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)“治愈”自己，所以任何環(huán)境變化都不會(huì)阻止信息抵達(dá)它的目的地。

　　* 安裝容易

　　自組織網(wǎng)絡(luò)很容易進(jìn)行安裝和管理——沒有必要再進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)劃或者費(fèi)用不菲的現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)。所有您需要知道的無非是網(wǎng)絡(luò)可以支持的無線設(shè)備的最大數(shù)量，以及設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的無線信號(hào)的覆蓋范圍而已。只要每個(gè)設(shè)備或網(wǎng)關(guān)都至少處于另外一個(gè)的范圍之內(nèi)，您的網(wǎng)絡(luò)就會(huì)可靠、有效地工作。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)還可以對(duì)應(yīng)變化自動(dòng)調(diào)整。即使剛剛安裝完成，你也可以很簡(jiǎn)單地進(jìn)行設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的添加、移出、更換或者重新定位。

　　設(shè)備一旦完成安裝，即會(huì)自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)、自行組織，然后傳輸數(shù)據(jù)。

　　* 具有診斷功能

　　想象一下，您能否在同一時(shí)間內(nèi)，不但通過無線網(wǎng)絡(luò)接收測(cè)量數(shù)據(jù)，而且可以檢修設(shè)備故障，還可以上傳修改的軟件？

　　您當(dāng)然可以！基于新興的、以無線方式訪問HART信息之標(biāo)準(zhǔn)的自組織網(wǎng)絡(luò)有望具備所有的這些能力。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)目前正在由 HART 通信基金會(huì) (HCF) 的無線 HART 工作團(tuán)隊(duì)進(jìn)行的開發(fā)之中。
　
　　利用無線技術(shù)的 HART 設(shè)備可以無線方式傳達(dá)重要的故障診斷數(shù)據(jù)，例如設(shè)備或者過程的健康狀況。 診斷信息也可以動(dòng)態(tài)發(fā)送到其它的無線設(shè)備，所以相鄰設(shè)備可以對(duì)失靈設(shè)備“報(bào)警”做出反應(yīng)。

　　診斷數(shù)據(jù)的價(jià)值具有重要意義。例如，利用診斷數(shù)據(jù)可以從控制室通過安全設(shè)備來診斷儀器警報(bào)， 或者在維修車間就可以減少 60％以上典型的儀表巡檢。

　　目標(biāo)應(yīng)用 

　　第一代自組織網(wǎng)絡(luò)針對(duì)的是數(shù)據(jù)更新率在每數(shù)秒一次到每分鐘一次的應(yīng)用場(chǎng)合。這與有線技術(shù)方案有所不同，有線方案的更新率通常在十分之一秒左右。

　　在安全方面，自組織網(wǎng)絡(luò)非常適合于典型的監(jiān)測(cè)用途。例如，大多數(shù)工廠都有幾百個(gè)甚至幾千個(gè)測(cè)量點(diǎn)由人工來進(jìn)行監(jiān)測(cè)。 人工數(shù)據(jù)收集的時(shí)間常為每班、每天、每周、每月一次甚或根本沒有，所以與此相比，每數(shù)秒一次的頻率看上去和實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)幾乎沒有什么兩樣。

　　自動(dòng)化的無線監(jiān)測(cè)還可以消除許多在手動(dòng)數(shù)據(jù)收集中產(chǎn)生的錯(cuò)誤，包括抄錄板記錄的誤差，表盤式指示的不準(zhǔn)確，以及手持式測(cè)量設(shè)備操作的可重復(fù)性較差等等。

　　這些網(wǎng)絡(luò)還可以支持開環(huán)控制和某些形式的耐時(shí)間延遲控制。潛在的開環(huán)控制應(yīng)用包括， 啟動(dòng)一臺(tái)泵或者關(guān)閉一只手動(dòng)切換閥等等，而進(jìn)行這些動(dòng)作的操作人員可能需要花費(fèi)一個(gè)小時(shí)甚至更多的時(shí)間以獲取合適的工作許可，或者來到現(xiàn)場(chǎng)來完成合適的控制動(dòng)作。 在這種情況下，一分鐘的數(shù)據(jù)更新率已經(jīng)可以提供大量的響應(yīng)時(shí)間了。