20061211工业无线通信标准体系研究

项目建议书

工业无线通信标准

体系研究

承担单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所起止时间：2007年1月～2008年12月

项目负责人：

申报日期：2006年11月28日

一、研究的目的、意义

1.1研究目的

基于TCP/IP协议的有线以太网为工业控制网络带来了新生。然而，在工业现场，一些工业环境禁止、限制使用电缆或很难使用电缆。（例如，建有坚实的混凝土地板和大跨度天花板的建筑物或厂房，或者电缆必须铺入超净或真空封闭的房间）。其他一些工业环境要求完全把电缆屏蔽起来以高度防止来自大多数工业设施中的机器或其它无线电控制设备的干扰。更有一些高速旋转的设备根本无法通过电缆来传输数据信息。而无线局域网技术却很容易解决这些问题。

近年来，无线网络成为工控领域中迅速发展的热点之一，也是工业自动化产品未来的新增长点。在配置、安装、修改和扩展等方面，无线网络的成本都低于有线网络。特别是通过无线网络可以很方便地接入移动设备，能够大大提高工作人员的工作效率和精确性。无线通信技术正成为继现场总线、工业以太网技术后工业控制领域的又一个热点，国际主流自动化供应商与专业厂商都在开发基于无线技术的相关产品，无线传输进入工业控制领域的趋势无可质疑。

当前，将无线通信技术应用于控制领域，仍然需要解决其适应工业现场环境的难点问题。本项目的目标在于通过对实时性、抗干扰、节能、和安全等关键技术攻关，掌握技术领先的、自主知识产权的基于无线通信的测量控制技术，形成符合我国工业无线需求的工业无线通信标准体系；同时制定具有自主知识产权的工业无线通信国家标准，开发相关工业现场测控设备，加快装备制造业的转行和跨越式发展。

1.2研究意义

（1）工业数字通信的发展方向

在今天的工业生产过程中，人们在不断提高生产设备的可靠性和产品质量的同时，更注重降低人工、能耗等生产成本以提高竞争力。在此背景下，将无线技术引入工业控制领域，具有显著的优势：

◆降低控制系统成本：在传统的有线系统中，布线的成本是每

米$30～$100，在一些恶劣环境下，可达到每米$2000。系统

运行期间需要不断检测系统状态，发现错误，更换电缆。使

用无线技术将极大降低上述控制系统安装与维护成本。

◆提高控制系统可靠性：在有线系统中，绝大部分系统错误是

由电缆的连接器件损坏而引发的。使用无线技术将彻底杜绝

此类错误的发生。

◆增强控制系统灵活性：使用无线技术后，现场设备摆脱了电

缆的束缚。管理者可以根据用户需求的变化快速、低成本地

重构控制系统。

◆无线通信使控制系统向着智能化的方向发展：在无线技术的

基础上发展起来的自组织技术可以使控制系统具有真正的

“智能”。在未来的应用中，使用无线技术的现场设备以自组

织的方式构成控制网络，并根据应用的需求进行自配置、自

主重构。

（2）现有工业有线通信技术的有效补充

无线局域网技术能够在工厂环境下，为各种智能现场设备、移动机器人以及各种自动化设备之间的通信提供高带宽的无线数据链路和灵活的网络拓扑结构。在一些特殊环境下有效地弥补了有线网络的不足，进一步完善了工业控制网络的通信性能。随着微电子技术的不断发展，各种无线模块体积越来越小，价格越来越便宜，智能现场设备集成无线模块将更加方便、灵活。无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。

无线通信具有高移动性，通信范围不受环境条件的限制，拓宽了网络的传输范围。与有线网络相比，无线通信对于干扰比较敏感。选择有线通信还是无线通信，或是有线无线互为备份，应根据实际情况而定。无线接入目前还没有统一的国际标准，不同的标准有不同的应用，有的增加了带宽和传输距离，有的则提高了移动性和经济性。因此，制定适合我国工业自动化现场情况的的工业无线标准，并根据具

体的行业应用给出实施建议是非常有必要的。

（3）符合国家政策和中长期科技规划

国家“十一五”规划中指出，必须加快转变经济增长方式。要把节约资源作为基本国策，发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会。从根本上转变经济增长方式，从高成本、高能耗的粗放型向集约型发展转变，要用科技手段着力提高产品工作效率、降低物质消耗，实现清洁、安全发展和可持续发展。

国家中长期科技发展纲要中提出制造业的发展思路是发展绿色制造，形成高效、节能、环保和可循环的新型制造工艺。

将无线技术应用于工业控制领域，具有降低控制系统成本，提高控制系统可靠性、灵活性和智能性等方面的优势，符合集约型发展的要求。据统计，与传统的有线工业控制系统相比，基于无线技术的工业控制系统的安装成本降低了84％，运行能耗降低了20％。这充分说明，工业无线通信技术将在高成本、高能耗工业系统改造方面将发挥重要作用。

（4）掌握核心技术，提高自主创新能力和产品竞争力

国家“十一五”规划中指出要提高自主创新能力。把增强自主创新能力作为科学技术发展的战略基点和调整产业结构、转变增长方式的中心环节。

当前在我国自动化领域，主流市场仍然被国外产品占领。自主开发的产品虽然满足了许多消费者的需求，但是主要集中在低端市场的需求，而且以集成为主。自主开发不应永远停留在低端产品上。发展中国自主的工业无线通信技术符合当前国际自动化技术趋势，能够显著提升国内自动化产品技术含量，通过良好的性价比替代进口产品，使中国的自动化行业能够在未来的国际竞争中位于同等水平。

（5）以标准引领产品与市场

通信协议的标准化，以及不同厂商按照标准通信协议开发的无线通信产品的标准符合性测试就显得至关重要。另外，不同厂商的设备

要在同一个工业无线网络上一起工作，它们之间的互操作能力也是必须经过严格测试才能得到保证的。因此，对必须制定工业无线通信技术标准，用以评价产品是否符合通信协议的一致性测试以及可互操作性测试，最终达到规范市场的目的。

二、国内外同类研究现状分析及存在的问题

2.1研究现状

2004年无线工控产品的市场份额达到5亿美元。美国政府意识到这一发展趋势，对无线技术对未来工业自动化领域的影响进行了深入的分析，并做出推断：无线技术并不是一项简单的替代（有线）或补充技术，而是一项革命性的技术，将推动工业自动化领域的深层次变革。

在明确了无线技术在工业自动化领域的地位和作用后，美国政府开始全面启动工业无线技术的应用与研究工作。在应用层面，2004年由美国能源部发起Honeywell、RAE等70多家大公司参与成立了无线工业控制网络联盟（WINA），该联盟专门讨论无线技术在工业控制领域的应用问题。同年，美国工业技术计划“传感器和自动化”方向上设立了5个重点项目，分别推进无线技术在电解铝、采矿、化工、玻璃、钢铁等行业的应用。在技术层面，美国橡树岭国家实验室成立了面向极端情况的通信研究中心（EMC2），该中心联合一些知名大学和研究所致力于研究无线技术的抗干扰、安全、节能等技术难题，并积极策划制订第一个国际工业无线标准SP100。

美国仪表系统和自动化学会的ISA SP100标准委员会正在加紧制定自动化和控制环境下实现无线通信系统的标准，推荐实践指南、技术报告和相关的信息。着重在三方面制定标准：①运用无线技术的环境，②无线通信设备和系统技术的生命周期，③无线技术的应用。主要面向现场仪表和设备。

在欧洲，从2004年10月至2005年4月，集中了25个组织（大

小公司和研究所）制定了一个名为RUNES、在未来10年内无线技术在工业控制和自动化发展应用的路线图。其目标是：到2008年将安装成本降低50%，运行成本降低30%；到2014年将安装成本降低80%，运行成本降低50%。

目前，国际一些知名的工控设备厂商纷纷开始研制基于无线技术的现场设备。2002年，在美国能源部的支持下，Honeywell、RAE等大公司发起成立了无线工业控制网络联盟（WINA）专门讨论工业无线通信技术问题。该联盟预计到2007年，无线产品在工业控制领域的市场份额将达到35亿美元。

为了推动工业无线技术的有效研究和应用，IEC/TC65也将在2007年成立相应的工业无线国际标准制定工作组，以开展工业无线标准体系的研究和相关国际标准的制定工作。

充分利用工业无线通信，制定具有自主知识产权的工业无线标准，开发适当工业无线产品和系统，是实现我国“十一五”规划中节能降耗目标的重要方法之一。因而，近几年国内的相关单位也开展了此方面的研究和应用工作，同时为了和国际技术同步，国内沈自所、西南大学等单位也派专家参加了国际标准制定的前期研究工作。但是国际和国内一直还没有统一的技术规范标准作为研究和应用的基础。

2.2存在问题

无线介质不像有线介质那样处在一种受保护的传输环境之下。在传输过程中，它常常会衰变、中断和发生各种各样的缺陷，诸如频散，多径时延，干扰，与频率有关的衰减、节点休眠、节点隐蔽和与安全有关的问题等等。工业测控应用对无线通信技术提出了以下的挑战： 标准化

目前我国还没有工业无线通信技术的标准，因此未能开展相关方面的测试和评价工作，这使得对国内外各工业无线通信设备制造商推出的自称符合某种工业无线通信技术的产品和系统难以进行测试评价，也无法进行互连互操作，并且无法指导国内自动化企业生产相关的无线通信产品和系统，无法规范市场，也就很难保障国家的经济利

益。

◆可靠性

大部分的工业控制应用要求数据的可靠传输率要超过95％。在工厂极端恶劣的环境下，无线信号的传播易受由生产设备产生的强噪声、其他无线设备产生的窄带或宽带干扰以及由移动的人或设备反射造成自身信号传播过程中的多途干扰。针对这种恶劣环境，现有的无线扩频通信技术难以达到高可靠通信的要求。

◆实时性

对于工业闭环控制应用，数据传输延迟应低于1.5倍的传感器采样时间。而现有面向商业应用的无线技术的实时性难以满足应用要求。

◆能耗

从运行和维护成本方面考虑，由电池供电的无线设备其自主运行的寿命（无需更换电池）应达到3至5年。无线设备的能耗由感知、计算和通信三部分组成，而对于快速连续控制过程，现有的节能技术还难以达到实用要求。

◆安全性

随着工业控制系统网络化进程的推进，网络安全和数据安全问题日益突出，一些安全漏洞将给工业控制应用造成巨大的损失。无线通信由于信道的共享特征更容易收到攻击，其安全保障机制将更加复杂，现有的无线网络安全机制还难以达到要求。

◆兼容性

为了保护用户的原有投资，新型的工业无线测控网络要具有与工厂原有的有线控制网络互连和互操作的能力。为了达到闭环控制的要求，互连与互操作技术在实现通信介质和协议转换的同时还要保证通信的可靠和实时，这是以前的互连与互操作技术没有考虑的问题。

2.3无线局域网的协议标准介绍

IEEE802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端的无线接入。业务主要限于数据存取，速率最高只能达到2Mb/s。IEEE802.11委员会提出的无线局域网协议体系如图1所示。IEEE802.11只规定了开放式系统互联参考模型（OSI/RM）的物理层和介质访问子层（MAC），其MAC 层利用载波监听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）协议，而在物理层，IEEE802.11定义了三种不同的物理介质：红外线、跳频扩展频谱方式（FHSS）以及直接序列扩展频谱方式（DSSS）。由于IEEE802.11在速率和传输距离上都不能满足人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了IEEE802.11b和IEEE802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于MAC层和物理层。

IEEE802.11b物理层支持5.5Mb/s和11Mb/s两个新速率，并且使用动态速率漂移，可因环境变化，在11Mb/s、5.5Mb/s、2Mb/s、1Mb/s 之间切换，且在2Mb/s、1Mb/s速率时与IEEE802.11兼容。

IEEE802.11a工作的工作频段为5GHz，物理层速率可达54Mb/s。采用正交频分复用（OFDM）的扩展频谱技术，可提供25Mb/s的无线A TM接口和10Mb/s的以太网无线帧结构接口，以及TDD/TDMA 的空中接口，支持语音、数据、图像业务。

三、研究内容及预期达到的最终目标

3.1 研究内容

无线通信技术低成本、高可靠、灵活、易用等优势使其在工业控制领域具有广阔的应用前景。工业无线通信技术能够有效提高工业生产效率，并降低排放，节约能源。而现有的无线通信技术不能满足工厂复杂环境下通信的可靠、实时和节能等要求，必须设计新的工业无线通信协议，并解决系统开发、使用中的标准化问题。本课题的主要研究内容包括：

1、工业无线通信关键技术研究

无线通信关键技术包括：无线通信技术、组网技术、系统安全技术、节能技术、与现场总线系统的互连与互操作技术和具体行业的应用技术等。

◆通信技术

根据对通信需求的不同，工业自动化应用可以大体分成三类：安全类应用、控制类应用和监测类应用。三类应用对无线通信系统的性能要求有很大的区别，需要使用不同的无线通信技术。

通过综合时域/频域/空域（智能天线技术）等特征的扩频调制和可以自适应调节的编码手段，在工厂极端恶劣的环境下，可以实现点到点的高可靠通信。

◆组网技术

通过共享信道调度、优化的多跳路径选择与维护等方法实现系统中任意两点间实时、可靠的通信。

◆系统安全技术

针对各种安全攻击，通过网络级和系统级的多层次、模块化的加密、认证技术，实现可以满足工业应用需求的安全并最小化开销。

◆节能技术

节能技术是一项复杂的综合优化技术，涉及通信、组网、应用等多个层面。通过适应环境的功率调整、休眠调度、动态负载均衡等手段实现节点和系统的节能。

◆与现场总线系统的互连与互操作技术

互连设备完成有线与无线不同通信介质间的信号转换，通过信息中继和协议转换实现不同层次的互操作。

◆应用技术

面向具体的应用需求，实现无线模块与传感器的集成以及系统级

的配置、管理等功能。

2、工业无线通信标准体系研究

在确定工业无线通信技术难点的基础上，对前面所提到的关键技术结合应用领域进行标准化和测试技术研究，按照标准化的要求提炼出涉及此项技术的通用技术要求、通信协议、测试方法要求、产品应用行规、系统安全要求、系统应用要求等领域的标准规范簇。同时对无线通信领域原有标准进行工业现场通信要求满足度的分析，以确定其他相关适用标准的种类和数量，从而构建工业无线通信标准体系，满足科研、生产、应用的要求，整合研究资源，减少人、财、物的重复投入，提高研究和应用效率。

◆适合我国工业现状的工业无线通信标准体系研究

结合IEC、ISO和SP100的工业无线通信标准体系和我国工业无线通信的需求，构建适合我国工业现状的工业无线通信标准体系架构，它将包括技术标准、产品标准和应用标准等。

◆我国自主知识产权的工业无线通信国家标准研究

主要是在前期工业无线通信技术研究基础上，制定12项具有我国自主知识产权的工业无线通信关键标准的基本技术内容，完成其标准草案；并研究使这些我国自主知识产权的标准成为IEC、ISO等国际标准的方法和途径。

◆针对我国工业无线通信产品的测试技术研究

针对我国工业无线通信产品还处于刚刚起步，产品种类少，规模小，大多产品是低端产品的特点研究相应的通信性能测试、通信一致性和互操作性测试、功能安全评估、电气安全测试等测试技术，为我国自主研发的工业无线通信产品提供技术上的保证。

3.2 预期目标

◆制定工业无线通信标准体系。

◆制定12项关键标准的基本技术内容，完成标准草案：

◆提出相关应用行业实施工业无线通信标准方法途径的建议。

◆参与工业无线通信国际标准制定，争取将我国具有自主知识

产权的工业无线通信技术加入到相关国际标准体系中。

◆提出基于工业无线通信标准的产品测试技术研究报告。

四、项目完成后拟提交的技术文件及相关资料清单

（1）标准体系

形成工业无线通信标准体系。

（2）标准

制定工业无线通信的中国国家标准，同时参与制定国际标准。

（3）专利

提出本标准体系中涉及的我国自主知识产权的技术专利在不同标准中处理的方式和方法建议。

（4）论文

在核心期刊和相关国际会议上发表论文3篇。

五、采用的研究、试验方法和技术路线

1）应用需求分析

工业自动化领域的应用可以分为6个级别：

级别0：突发控制（Emergence action）。恒为关键的紧急行动，针对工业现场的突发性事故，无线通信作为现有通信手段的有效补充，如安全联锁，紧急停车，自动消防控制等。

级别1：闭环调节控制（Closed loop regulatory control）。一般均为关键回路，实现对主要执行器的控制，如现场执行器的直接控制，高频的级联控制。

级别2：闭环监督控制（Closed loop supervisory control）。通常并非关键部位，如低频的级联控制，多变量控制、优化控制所形成的设定值等。

级别3：开环控制（Open loop control）。由人工来实现对过程状态的响应，如操作人员手动启动一个信号装置且注视着这个装置，远程指导开启一个安全门，操作人员执行手动调节泵/阀门等。

级别4：报警（Alerting）。向系统或操作员报告一个反映短期操作结果的状态数据，用于系统维护，如基于事件的维护而必须采集的数据，为测试需要而发往现场的限界动作所产生的临时而短暂的结果，无线设备上的电压低限指示器所产生的告知更换电池的信号等。

级别5：监测、日志和上传下载（Monitoring，logging and downloading/uploading）。不产生直接操作结果的数据和消息，其中：监测应用将感知的过程状态信息发送给系统；日志应用是将每个设备记录的日志信息传给系统专用的日志记录设备；上传应用一般由设备将少量的配置数据传给系统，而下载应用一般将大量的代码数据传给设备。

针对上述6级应用，分别提出每级应用中对可靠、安全、实时、可扩展、互操作、节能等量化指标要求。

2）技术需求分析

对于不同的工业现场环境有不同的工业无线技术需求，包括面向监测、报警、监控等非实时低能耗工业无线现场子网的技术需求，面向过程控制、运动控制以及连续控制等具有实时低能耗工业无线现场子网的技术需求，以及工业无线安全方面的技术需求。

工业无线的技术需求分析主要包括以下几方面的内容：

（1）工业无线体系结构；

（2）工业无线用户层功能及技术需求；

（3）工业无线应用层功能及技术需求；

（4）工业无线传输层功能及技术需求；

（5）工业无线网络层功能及技术需求；

（6）工业无线数据链路层功能及技术需求；

（7）工业无线物理层功能及技术需求；

（8）工业无线安全功能及技术需求。

3）关键技术攻关

针对各级应用的指标要求，分析现有无线技术的不足，借鉴无线传感网和无线Ad Hoc网络中先进的研究成果，坚持以自主创新为主，实现工业无线通信技术、组网技术、系统安全技术、节能技术、与现场总线系统的互连与互操作技术等各项关键技术的突破。

4）标准制定

现阶段积极参与美国工业无线标准SP100的制定工作，在此基础上，利用关键技术攻关的成果，制定我国的工业无线标准体系，并开展相关国家标准的制定工作，并进而参与到相关工业无线通信国际标准的制定中。

5）示范应用

选择机械、电力、冶金、石化等行业中一些典型的高耗能、高污染企业进行示范应用，针对具体的应用需求提出相关应用行业实施工业无线通信标准方法途径的建议。

六、项目进度安排

本项目预计分两年完成，项目进度安排如下：

2007年度：

◆制定工业无线通信标准体系。

◆开展工业无线通信关键技术研究。

◆制定12项关键技术的国家标准草案。

2008年度：

◆提出相关应用行业实施工业无线通信标准方法途径的建议。

◆提出基于工业无线通信标准的产品测试技术研究报告。

◆争取将我国具有自主知识产权的工业无线通信技术加入到国

际标准体系中。

七、现有工作基础

◆工业无线通信技术需求分析研究

项目承担单位前期已开展了工业无线的技术需求分析，主要包括以下几方面的内容：

（1）工业无线体系结构；

工业无线标准符合ISO的OSI参考模型，根据工业应用的特点，将表示层和会话层与应用层合并。同时在其上增加用户层，用于完成系统控制功能。

（2）工业无线用户层功能及技术需求；

用户层功能：

1.实现系统控制功能，支持多种类型的用户应用进程UAP；

2.支持各类应用：非实时低能耗、实时低能耗，控制系统监控

和控制；

3.支持无线现场设备间的互操作；

4.具有数据对象管理功能，包括数据类型定义，控制功能参数

定义；

用户层技术需求：

1.用户层UAP与应用层的标准接口；

2.不同UAP间的通信接口；

3.UAP的调度方式；

4.UAP与物力信号的隔离；

5.统一的数据管理方式；

（3）工业无线应用层功能及技术需求；

应用层功能：

1.支持不同设备UAP间的寻址；

2.提供不同设备间UAP的通信，支持3种不同的通信方式：

Client/Server、Publisher/Subscriber、Information Reprot。

3.支持设备管理功能，包括设备信息的查询与设定，设备类型

的定义等；

4.提供安全管理功能；

5.对系统资源的管理；

6.维护网络内现场设备的时钟同步。

应用层技术需求：

1.提供与用户层UAP间的标准接口；

2.提供与传输层的标准接口；

3.提供可配置用户层UAP运行的方法。

4.提供高精度的时钟同步机制。

（4）工业无线传输层功能及技术需求；

传输层功能：

1.为设备中一个UAP和另外一个设备中的UAP之间，或者一

个用户进程到多个用户进程之间建立端到端的信息传递路

径，提供可靠的信息传输机制；

2.不同设备间信息传递管理和流量控制；

3.不同设备间信息传递路径的关闭；

4.提供与信息传输相关的安全机制。

传输层技术需求：

1.为应用进程提供访问方法；

2.根据所传输信息流的Qos提供不同的传输机制；

3.提供信息传输密钥分配机制，为每个传递路径提供短期的传

输密钥，保证信息传递的安全保证；

4.根据所传递信息QoS需求给出信息的失效期，保证处于失效

期内的信息传递，丢弃超过失效期的信息。

5.对所传递的信息进行统计，记录其Tos和Qos；

6.对所传递的信息进行分组和组合；

7.提供与网络层的信息传递接口。

（5）工业无线网络层功能及技术需求；

网络层功能：

1.为处于工业无线网络内的设备提供网络地址；

2.通过路由功能为信息的传递提供路由信息；

3.构建网络拓扑，支持星型、树型和Mesh结构；

4.支持广播信息的传递；

5.根据所接收其它节点的信息，记录邻居节点信息，给定与其

它邻居节点的关系；

6.根据网络的当前状态，实时更新工业无线现场设备的路由信

息；

7.提供网络层信息传递的安全保证。

网络层技术需求：

1.提供工业无线现场设备的网络地址分配机制；

2.提供信息传递的路由发现、路由选择和路由更新机制；

3.提供连接骨干网和现场子网的方法；

4.在网络层定义信息传递的安全机制；

5.提供与数据链路层的信息传递接口；

（6）工业无线数据链路层功能及技术需求；

数据链路层功能：

1.对通信信道的访问控制；

2.为处于工业无线网络内的设备提供数据链路层地址；

3.控制信息的传输，丢弃与本节点不相关的信息；

4.报文的检错机制和恢复功能；

5.设置和控制物理层的状态；

6.提供报文转发；

7.保证报文传输的安全性。

数据链路层技术需求：

1.低速率低能耗现场子网协议；

2.高速率现场子网协议；

3.高速率骨干网协议；

4.提供子网内部的时间同步机制；

5.提供所传递信息的重传机制；

6.提供实时和非实时信息的传输机制；

7.提供加密机制，保证子网的安全性；

8.提供与物理层的信息传递和管理接口。

（7）工业无线物理层功能及技术需求；

物理层功能：

1.信息的发送和接收；

2.信息编码、调制和解调；

3.信息过滤；

4.频带选择；

5.射频能量设定；

6.噪声抑制。

物理层技术需求：

1.提供信息编码机制；

2.信息调制和解调方式；

3.信息发送和接收状态的维护。

（8）工业无线安全功能及技术需求：

安全准则：

1.报文内容的机密性；

2.报文内容的完整性；

3.信源鉴别；

4.报文抗抵赖。

安全技术需求：

1.应支持安全和非安全操作；

2.所采用的安全体系应该考虑低能耗设备的资源限制；

3.安全模式和安全等级可人工设定；

4.应具备互信机制；

◆无线通信技术研究与开发

项目承担单位目前已经在以下方面开展了相关研究：三层模块化、可重构的无线传感器网络体系结构；包括数据链路层、网络层、应用层的完整无线自组网通信解决方案；初步建立了多模式的无线传感器网络服务框架。

◆标准制定

全国工业过程测量和控制标准化技术委员会及中科院沈阳自动化所、浙江大学、清华大学、大连理工大学、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、重庆邮电学院合作制订了基于高速以太网的现场总线标准EPA。课题组在2005年完成了我国第一个拥有自主知识产权的现场总线标准《用于工业测量与控制系统的EPA（Ethernet For Plant Automation）系统结构与通信规范》（GB/T 20171-2006，以下简称《EPA 标准》）的制定。在国际上，EPA标准（Real-time Ethernet for Plant Automation）于2005年2月26日经过国际电工委员会IEC/SC65C的投票获得通过，作为公共可用规范（Publicly Available Specification，PAS）IEC/PAS 62409标准化文件正式发布。同时作为行规被列入正在制定的实时以太网国际标准IEC 61784-2和正在修订的现场总线国际标准IEC 61158中。

在此基础上，上述单位已开展了基于Wi-Fi技术的现场级无线以太网协议研究，并取得了初步的成果。

同时为了和国际技术同步，国内沈自所、西南大学等单位派专家参加了国际工业无线标准制定的前期研究工作。为了推动此项技术的

有效研究和应用，SAC/TC124在2006年开展了工业无线标准体系和相关国家标准制定的前期研究工作。

八、经费预算