无线标准—ISA100自动化用无线系统

　　ISA100自动化用无线系统标准，在与工业通信用的复合协议相结合的同时，寻求着一种工业用的无线架构。最终用户、无线自动化供应商、原始设备制造商、系统集成商等，共同创建了一种综合方法，以期在有线工业应用的工业协议浪潮中寻求庇护。刚刚参加了日本京都召开的ISA100委员大会之后，三名与会者向我们介绍了标准是如何组织、如何发展的，以及现今它如何在ISA中具有比其它标准更快的推广力。

　　ISA100委员会市场工作组主席兼FlexWorks解决方案国际咨询公司负责人Larry Pereira说，ISA100尝试能让更多人进行参与，以取得更快的发展。他们的努力似乎取得了成效。ISA100的参与者包括200多家公司的代表，总共600名成员，其中有逾65位具有投票权。

　　ISA100委员会两位主席之一，同时也是橡树岭国家实验室的项目经理Wayne W. Manges说，ISA100的第一个无线标准——ISA100.11a 过程自动化应用无线标准完成于2008年12月，比起其他的ISA标准，它发展得更为迅速。自2005年ISA100建立以来，已经制定了两份ISA100技术报告。

　　

　　ISA认为，ISA100无线系列标准的设计目标，是通过使所有工厂过程都符合系列标准，以满足现今及以后工厂范围的需求。

　　约定俗成

　　不过，标准制定过程中的约定俗成依然存在。例如，通过ISA标准的生命周期：从最初的兴趣小组，发展成为一个研究小组，最终演变成一个工作组，ISA100得到了发展。在这种发展中，成员确定了任务及工作范围。他们能够编写详尽的技术报告（TR），或推荐实施（RP）文件，又或标准附录。如果工作组采用标准化语言来编写标准文件，用以指导人们“应当按这个标准来做”，则需对标准语言进行起草、修改以及赞同。然后，所有具有投票权的成员也需要这样做，同时进行公开审查，并在标准制定过程中进行数次增补修订。

　　“我们制定ISA100是从征求意见稿开始的，任何公司都可以提交。”Manges说。有的公司不这样做，理由是涉及到知识产权。“ISA100利用了ISO的7层通信，而我们也明确地解释过，不保证标准使得某个公司拥有所有七层的全部所有权。我们选取的，是每一层中级别最佳者，也因此获得了某些厂商提供的大量帮助。”Manges说。（他对无线领域的投入，是从9年前的DOE工业技术项目之后开始的。此项目将系统精度及能效与执行传感器的数量挂钩。他指出，实施无线技术，能使得增设传感器更具成本效益。）

　　

　　ISA100的使命是提供各车间之间的通信及控制系统的无线连接。

　　Pereira说，由于ISA在产业空间中口碑很好，更容易超越竞争观念。“用户开始意识到，这个标准是开放的，任何人都可以在任何时候毫无阻碍地进行参与、分享和贡献，他们可以通过互相搭配来满足自身需要。这是一种更高形式的合作过程。”

　　ISA100委员会的另一位主席兼埃克森美孚研究工程公司首席仪器工程师Patrick D. Schweitzer说，标准进程中包含着多数人的意见，有时感觉像在牧猫。国家标准与技术研究所（NIST）在Smartgrid研讨会中指出，财团能够推动规范更快地发展，但他们需要付费来获得参与权。“在ISA中，”他说，“我们可以获得最优秀者最好的帮助，虽然时间可能有所延长，但可以确保制定出可靠的文案。”

　　在2009年1月举行的委员会会议上，Schweitzer说，埃克森美孚参与了ISA100的发展工作，因为他们认为，“依赖那些我们没有参与过或不具有影响力的专用或财团规范，对我们未来的安全、保持卓越的承诺以及提高利润来说，是一种风险。参与ISA的发展工作，将是我们保持自由运作以及提升运作能力的最佳抉择。”

　　ISA100工作组情况

　　ISA100下面分为多达逾12个按主题进行分类并以数字编号来命名的工作组（WGs）。其它制定标准化文件的工作组也将获得一个以形式命名的编号。以下列举了部分工作组及其职能。

　　WG1：ISA100.1，统筹。整合所有标准，并促进新工作组的形成。它拟定了一份为仪器技术员提供帮助的技术报告，名为“ISA-TR100.00.01-2006-自动化工程师无线技术指南第1部分：无线通信物理学指南。”

　　WG2：技术RFP评估标准（TREC），“授权”工作组。对使用者团体发展无线需求进行许可。Manges说，由于现今的ISA100.11a已包含了所有规定的要求，因此这个工作组并不活跃（也不需要活跃）。

　　WG3：ISA100.11a，过程监控用无线。“用户团体一直要求在100毫秒或更长时间迟延的工业环境中使用无线传感器技术，并且重点在非关键或低风险应用上。” Schweitzer说。

　　

　　ISA100.11a的功能，是为设备及应用中的复合工业协议提供支持。

　　第一份草案产生了2500条意见，为提高可读性而作了大量的修改。草案稿第2版得到了通过，并进行了ANSI公开审查投票，意见征求于2009年5月25日截止。第一版投票，只有近三分之二投了赞成票；而第二版的赞成率为81％（24票中的23票赞成）。Schweitzer说，最终版预计将在2009年7月报送到ANSI标准与实施部门。但是，不待最终版开始实施，使用WirelessHART的公司就已经开始按标准进行发展。Schweitzer说，一些成员公司称，已经制造出符合ISA100.11a或在对固件进行微小改动之后即可符合ISA100.11a的产品或样机。他还补充说，中国科学技术研究院也正在制造对标准进行测试的设备。

　　WG8：解决用户需求，包括电池寿命等。

　　WG12：ISA100.12，集合WirelessHART。成员已经进行了逾一年时间的会商，探讨ISA100.11a和WirelessHART如何能共同工作。最新的观点是着眼于双重启动设备，可实现双栈同时工作。这样，HART便能维护其知识产权，Schweitze说，同时也使用户对协同性感到满意。他还补充说，工作组正在边对比边完成目标文档。两者之间的一个不同之处，便是WirelessHART需要路由器，而ISA100.11a不需要。

　　WG15：无线骨干网/无线回传。在网关背后进行改造，以取代连接到控制室的有线以太网。Manges说，“这是一种全新的需求”。它涵盖了安全、视频以及掌控多种协议的能力。

　　WG16：工厂自动化。将制定无线工厂自动化的规范标准。除其他方面的差异外，比之ISA100.11a具有更严密的适时性。现在规范文件正在起草中，参与者包括汽车制造商Proctor & Gamble以及其他离散自动控制厂商。

　　WG21：人员及资产的跟踪和识别。包括RFID和其他方法。这个小组也制定了相关技术报告。

　　共存：Manges说，它描述了两个不必相互合作的网络如何继续在同一环境中共存，例如，ISA100.11a如何在已存在WiFi的环境中继续运作。“相比之下，互操作性是确保合作网络可以有效完成他们共享功能的一个方法。”

　　商业化：超出了标准的范围，认证小组将着眼于规范之内的选择，以及确保不同厂商设备之间的互操作性，Manges说道。ISA100 Wireless Compliance Institute作为认证组之一，现今正在进行一组测试的开发。