【汇总】详解5种开放标准的无线协议

开放标准的无线协议包括蓝牙、Z-wave、ZigBee、WiMAX、ISA 100、以及WirelessHART。每一种技术对于特定的行业都有其独特的优势。

目前正在使用的开放式无线协议和标准的现状让我们回想起有线网络刚开始盛行时的那个年代。每个系统都有优点和缺点。优点被吸收进现代的系统中。这种状况也存在于无线系统中。

无线高速可寻址远程传感器协议（WirelessHART）是有线HART协议的无线应用形式。WirelessHART遵守IEEE 802.15.4 开放标准，不过仅限于开放系统互联模型（OSI）的第一层和第二层。HART协议支持对远程仪表的监控和配置，而不需要走到设备侧进行这些操作。系统包括支持HART功能的仪表。有一些投资费用还是需要的，不过其用途和经济性非常惊人。

Z-Wave无线技术运行在900MHz的频谱上，用于家居自动化，并且由于不同供应商提供的普遍的支持以及不同供应商之间的互操作性，它实际上已经成为家居自动化的无线标准。它为之前的版本提供了向下兼容的功能。通过Z-Wave构建的网状网络上，每一个节点都可以作为中继器，其视线范围的通讯距离接近100英尺。对于绝大多数家庭来说，这个范围足够了。对于更远的距离，信号最多可以中继4次。Z-Wave采用低速率进行通讯，需要一个Z-Wave网关来控制系统。

基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议ZigBee，可以为很多设备提供无线接口，包括家庭识别与控制和家庭娱乐设施控制。它正准备连接低速率的通讯设备，达到250KBPS的极限值。其通讯范围大约为35英尺，与可以支持7个配对设备的蓝牙技术不相上下；ZigBee可支持65000个设备。ZigBee是一种网状网络，运行在900MHz和2.4GHz的频谱上。

全球微波接入互操作性（WiMAX）是基于IEEE 802.16系列标准的一项宽带无线接入技术，也被称为无线城域网。最初对于WiMAX的设想是作为“最后一公里”有线DSL以及电缆服务的替代方案，或者用于监控智能电网。WiMAX可以通过固定的WiMAX站点提供广阔地域范围内的无线互联网服务。WiMAX需要在用户所在地建立网关设备，该设备可以与一个一体化的Wi-Fi接入点或路由器通讯。 WiMAX的最大通讯范围是50公里，在10公里范围内可以获得最佳的10MBPS的通讯速度。与Wi-Fi以及其他在非许可频谱上运行的网络不同，WiMAX同时使用许可的和未许可的频谱来工作。WiMAX在全球范围内使用，不过使用长期演进（LTE）已经引起数个网络关闭。

ISA100.11a是由国际自动化学会（ISA）推动的面向于多种工业应用的标准。它基于IEEE 802.15.4, 但仅使用其2.4GHz的ISM频段。2014年09月获得了国际电工委员会（IEC）的批准，成为正式国际标准。ISA 100.11a支持用户将参数设置成特定的网络值以及设置构成的设备。ISA100.11a并不规定加密方式或一个应用层的接口，设备之间的路由是可选的。

很显然ISA100.11a的目的是构建专属的网络，因此每一个供应商都可以设定独有的运行参数。互操作性不被考虑，除非是在同一个供应商实施的系统中。供应商的合作可以开启互操作性。数个供应商提供ISA100.11a的功能，不过所有互相通讯的设备必须遵守相同的配置；从这个意义上说，标准不是开放的。会有争论认为这个标准是“定制的”，因为它可以在混合的射频环境下运行，并且可以做到不与运行在相同频谱下的任何其他设备兼容。

作者：Daniel E. Capano