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1 不同的工业无线标准有各自的应用

在工业领域，目前多种无线标准并存，如Wi-Fi、BLE、、、Sub-G、LoRa、NB-IoT、LTE Cat 1、5G等，这些标准的适用领域各不相同，但共同点发展趋势是更高的可靠性、更低的时延、更好的安全性、更好的端云协同能力、更便捷的部署和管理。

对于 IIoT 中的传感器节点类型应用，可靠性和低功耗是最重要的考虑因素。 对于需要健壮性的场景，可以考虑使用； 而对通信距离有要求的场景，适合Sub-G。 如果采用LoRa标准，用户需要自己搭建基站，一般适用于室外场景。 NB-IoT和LTE Cat 1利用运营商的基站服务提供低速广域通信能力，强大的服务覆盖能力是其核心优势。 对于工业物联网中的单节点应用，可以考虑使用 Low BLE； 对于资产跟踪应用，可以考虑使用 RFID 和 NFC 技术。

对于工业互联网中的数据流量应用，可以考虑使用Wi-Fi等标准，尤其是以Wi-Fi 6为代表的新一代无线局域网技术工业无线，采用1024 QAM技术，传输带宽更高，因此适用于需要高速数据传输的用例，如高清视频实时回传和工业控制，结合5G技术，可以实现更低的端到云延迟。

当然，这些无线行业标准在实际应用中也会遇到一些问题，比如安全性、可靠性，以及如何方便地部署和管理等。

恩智浦半导体（NXP）大中华区微处理器业务市场经理方一

2 NXP 的解决方案组合

NXP在工业领域的核心优势之一是其在微控制器和微处理器产品领域的广泛覆盖。 产品组合涵盖从低功耗终端节点到高性能网关的多种应用场景，其领先的Wi-Fi、5G、BLE、NFC、UWB等连接技术集成工业无线，构建了完整的开发平台顾客。

例如NXP的产品，休眠电流可低至350nA，充分延长电池供电设备的待机时间； NXP新一代Wi-Fi 6产品，数据速率可高达9.6Gbps，并可提供多种无线协议共存技术，减少冲突，提高效率。 NXP提供UWB（Ultra ）技术，作为一项新技术，在工业室内定位中与传统技术蓝牙相辅相成，具有良好的应用前景。 恩智浦在5G领域也有足够的产品支持，其5G CPE网关解决方案可全面服务于工业互联网场景。

针对行业应用痛点之一的安全性，恩智浦从底层做起，搭建安全平台，提供不同安全级别的处理器，全方位保护用户数据安全。 NXP的工业级处理器支持宽温度范围，支持功能安全IEC 60730，充分保证系统可靠性。

工业无线标准应用的另一个难点是如何与现有的工业有线标准进行互联互通。 为此，NXP 提供了一个高性能的网关参考平台，例如，可以帮助用户进行开发。 该平台支持实时操作系统（Open Linux），能够很好地支持常见的工业无线协议和有线协议，可作为高性能的网关解决方案。

（注：本文发表于《电子产品世界》杂志2020年11月号）

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1 支持可编程和多协议很重要

Labs 为蓝牙、Z-Wave、Wi-Fi 和 Wi-SUN 等多种工业无线标准提供解决方案。 由于支持多种协议，我们知道没有一种协议可以完美适用于每一种工业应用场景——根据应用场景的要求、成本参数、覆盖范围和功耗，无线协议的选择有很大不同巨大差距。

Labs 的无线解决方案为各种工业应用提供更高的性能、可靠性和安全性，包括照明、零售、资产跟踪、人机界面、暖通空调 (HVAC) 和门禁控制。 我们在射频和网状网络方面的深厚专业知识使设计人员能够在各种环境中开发智能工业产品； 并根据用户的行业应用需求更好地管理功耗并降低成本。

对可编程多协议的支持需要一个芯片组，当编程为使用相应的软件协议栈时，该芯片组可以运行任意数量的无线协议。 由于该芯片可以在生产中进行编程以支持低功耗蓝牙 (BLE) 或专有协议，这意味着您可以简化硬件设计并快速响应不同的市场需求。 一个芯片平台能够通过不同的软件镜像支持多种协议，是支持所有其他多协议应用场景的基本前提。

罗斯实验室副总裁兼工商业物联网产品总经理

2 应用案例

● IO链接

一位实验室客户帮助 IO-Link 联盟引入了专为工业物联网 (IIoT) 和关键任务环境开发的新无线标准。 新的 IO-Link 无线协议可帮助制造公司通过可靠的无线解决方案应对常见挑战工业无线，这些解决方案可满足工厂车间苛刻的工业要求，从而降低复杂性。

其低功耗模块采用了低功耗的EFR32 Gecko模块，扩展了无线标准以支持低功耗应用，甚至是电池寿命为5至10年的应用。 IO-Link 无线设备堆栈已准备好与其他工业设备和设备供应商进行堆栈集成。

● 蓝牙

另一个例子是 Asset，这是一家使用另一种无线协议的工业客户。 该公司使用蓝牙资产标签来跟踪整个全球供应链中的高价值或关键任务资产。 蓝牙传感设备已开发用于在物品的整个运输过程中跟踪高价值资产工业无线，使物品所有者能够持续了解物品的位置和运输状态。 Asset 的解决方案广泛应用于许多行业，包括生命科学、电子、制药和食品行业。 Labs 低功耗蓝牙 SoC 支持传感器标签的无线功能。

● Wi-SUN LPWAN

对于极远距离的关键任务应用，Labs 还可以支持 Wi-SUN LPWAN 标准。 Wi-SUN 联盟提供了 IEEE 开发的开放标准，该标准已在多个关键任务应用（例如电表）中得到现场验证。 Wi-SUN 正在将其用途扩展到其他关键应用，例如工业通信和位置跟踪。

（注：本文发表于《电子产品世界》杂志2020年11月号）