工业无线网络概述

USR-G806 4G工业无线路由器说明书

USR-G806

说明书

1

联网找有人

可信赖的智慧工业物联网伙伴说明书

USR-G8064G工业无线路由器USR-G806说明书

1.快速入门................................................................................................................................................................................................4

1.1.硬件环境....................................................................................................................................................................................4

1.2.网络连接....................................................................................................................................................................................5

2.产品简介................................................................................................................................................................................................7

WL-4050 4G工业路由器产品说明

1 WL-4050 4G LTE 工业路由器产品说明

概述 Comway WL-4050 4G工业路由器适应无线网络的发展，为工业设备的无线通信提供更大通信带宽，更多类型的通信接口，让数据采集和视频监控通过一个4G工业路由器来实现，让PLC远程下载程序变得简单易行，满足客户的新需求是 Comway 不断前行的原动力。

主要功能特点：

全网通，支持七模通信制式：LTE-FDD、LTE-TDD、TD-CDMA、WCDMA、CDMA2000、

CDMA、GPRS

4路10/100MB以太网口，1路串口(RS-485/RS-232), 通过串口配置DTU的各项参数

支持WiFi: 2.4GHz IEEE 802.11b/g/n 支持WPA-PSK/WPA2-PSK加密

具备一路USB接口，可链接USB摄像头等扩展设备

串口通信功能：支持comway协议、兼容桑荣和宏电协议，连接组态软件方便可靠

路由上网功能：DTU可以作为路由网关，让其连接的以太网设备与internet建立通信

虚拟服务器功能：支持外网设备访问内网服务器的应用程序

2

VPN通信功能：可以通过comway云平台实现网关穿透，直接和用户计算机组成VPN网络，

网络视频通信如身临其境。

具有Modbus TCP和RTU协议的转换功能：通过网口连接PLC等以太网设备变得易如反掌

具备网口和串口同时通信的能力

在线网管：通过comway netview网管软件实现在线管理

技术参数表

项目技术参数

无线通讯参数： 4G: LTE-FDD、LTE-TDD 3GPP R9 CAT4 最大 150Mbps (DL), 50Mbps (UL)

3G：WCDMA 3GPP R9 DC-HSPA+ Max 42Mbps (DL) 、TD-CDMA 3GPP R8 1.28 TDD 最大 4.2Mbps (DL), 、CDMA2000

ZigBee的无线传输

基于zigbee

1、引言

建立基于实时数据库的生产信息管理系统，实现对控制装置的数据上传，实时数据监测，形成一个工业控制网络是现代企业工业化管理的特征，如图1。随着计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的相互渗透、结合，无线通讯技术逐渐在工业控制领域，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无线数据链路，特别是在一些特殊环境下弥补有线网络的不足，进一步完善工业控制网络的通信性能，成为工业通信的新宠。在GPRS、蓝牙、WiFi、ZigBee等无线通信标准中，ZigBee以功耗低、可靠性高、网络容量大、时延小、成本低等优点在工业通信领域脱颖而出。

图1

ZigBee是由ZigBee Alliance（ZigBee联盟）制定的无线网络协议，是一种近距离、低功耗、低数据速率、低复杂度、低成本的双向无线接入技术，主要适合于自动控制和远程监控领域。ZigBee联盟在制定ZigBee标准时，采用了 IEEE802. 15. 4协议作为其物理层和媒体接入层规范。在其基础之上，ZigBee联盟制定了网络层(NWK)和应用编程接口(API)规范,并负责高层应用、测试和市场推广等方面的工作,见图2。

图2

2、IEEE802.15.4协议

2.1 物理层

IEEE802.15.4定义了两个物理层标准，分别是2.4 GHz物理层和868/915MHz物理层。两个物理层都基于DSSS（Direct Sequence

SpreadSpectrum，直接序列扩频）技术，使用相同的物理层数据包格式，区别在于工作频率、调制技术、扩频码片长度和传输速率。2.4GHz波段为全球统一的无需申请的ISM 频段，划分成l6个信道, 码元速率为62.5kbaud，采用了l6进制正交调制，用码片长度为8的伪随机码直接扩频技术,能够提供250kb/s的传输速率.868MHz频段是欧洲的ISM 频段，有1个信道，数据传输速率为20kb／s。915MHz频段是美国的ISM频段，划分为10个信道, 数据传输速率为40kb／s，见表1 。后2个频段均采用了差分编码的二进制移相键控(BPSK)调制，用码片长度为15的M序列直接扩频。这两个频段的引入避免了2.4GHz附近各种无线通信设备的相互干扰。物理层的主要功能包括：数据的调制，激活和休眠射频收发器,信道能量检测,信道接收数据包的链路质量指示,空闲信道评估,收发数据等。

工业无线网络工程设计探讨

第４８卷第２期　

２０１２年４月　石油化工自动化　

ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮ　ＩＮ　ＰＥＴＲ０一ＣＨＥＭＩＣＡＬ　ＩＮＤＵＳＴＲＹ　Ｖｏ１．４８，Ｎｏ．２　Ａｐｒｉｌ，２０１２　

工业无线网络工程设计探讨　

方原柏　

（昆明有色冶金设计研究院，昆明６５００５１）　

摘要：作为无需布线的通信方式，工业无线通信技术是继现场总线之后，工业控制领域的又一热点技术。可以降低工业测控　系统成本，扩大工业测控系统应用范围，也是未来几年工业自动化产品的新增长点。介绍了ＯｎｅＷｉｒｅｌｅｓｓ工业无线网络与国际　工业无线标准ＩＳＡ１００．１ｌａ的兼容性，主要叙述了ＯｎｅＷｉｒｅｌｅｓｓ工业无线主干网络的设备构成、特点、设计要点及安装要点，列　举了成功应用ＯｎｅＷｉｒｅｌｅｓｓ工业无线网络的部分厂家名单。　关键词：工业无线网络通信现场设备网关ＯｎｅＷｉｒｅｌｅｓｓ工程设计　中图分类号：ＴＰ２７３　文献标志码：Ｂ　文章编号：１００７—７３２４（２０１２）０２—０００６—０５　

Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｆａｎｇ　Ｙｕａｎｂａｉ　（Ｋｕｎｍｉｎｇ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｎｏｎｆｅｒｒｏｕｓ　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ　Ｃｏ．。　

Ｌｔｄ．，Ｋｕｎｍｉｎｇ，６５００５　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ　ａ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｗｉｔｈｏｕｔ　ｗｉｒｉｎｇ，ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　

ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｓ　ａｎｏｔｈｅｒ　ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｅｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｆｉｅｌｄ　ｆｏｌｌｏｗｅｄ　ｆｉｅｌｄ　ｂｕｓ．Ｔｈｉｓ　ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｍａｙ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｙ　ｍｅａｓｕｒｅ＆ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｓｔ．ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｅ　

数据通信与工业控制网络知识点总结

在当今高度自动化和智能化的工业生产环境中，数据通信与工业控制网络扮演着至关重要的角色。它们是实现工业设备之间高效、准确信息传递和协同工作的关键基础设施。接下来，让我们一起深入了解这一领域的重要知识点。

一、数据通信基础

数据通信是指在不同设备之间传输数据的过程。这包括了数据源的生成、数据的编码与调制、数据的传输介质选择以及数据的接收和解码。

（一）数据编码与调制

在数据通信中，为了使数据能够在传输介质中有效传输，需要对原始数据进行编码和调制。常见的编码方式有不归零编码（NRZ）、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码等。而调制则是将数字信号转换为模拟信号的过程，常见的调制方式有幅移键控（ASK）、频移键控（FSK）和相移键控（PSK）等。

（二）传输介质

传输介质是数据传输的物理路径，常见的有双绞线、同轴电缆、光纤和无线介质等。双绞线成本较低，适用于短距离传输；同轴电缆具有较好的抗干扰能力，常用于有线电视和早期的网络布线；光纤则具有极高的带宽和传输距离，适用于高速、长距离的数据传输；无线介质如 WiFi、蓝牙等则提供了便捷的移动性和灵活性。

（三）数据传输方式

数据传输可以分为串行传输和并行传输。串行传输是逐位依次传输数据，线路成本低，适用于远距离传输；并行传输则是同时传输多位数据，速度快但线路复杂，成本高，适用于短距离、高速传输。

二、工业控制网络的类型

工业控制网络根据应用场景和需求的不同，可以分为多种类型。

（一）现场总线

现场总线是一种用于工业现场设备之间通信的网络，如 CAN 总线、Profibus 总线等。它具有实时性强、可靠性高、成本低等优点，广泛应用于制造业、自动化生产线等领域。

（二）工业以太网

工业以太网是将以太网技术应用于工业控制领域，它在以太网的基础上增加了实时性、可靠性和安全性等方面的特性，能够满足工业控制对网络性能的要求。

（三）无线网络

随着无线技术的发展，工业无线网络也逐渐得到应用，如 Zigbee、WirelessHART 等。无线网络具有布线方便、灵活性高的特点，适用于一些难以布线或移动性要求较高的工业场景。三、工业控制网络的协议

西门子SCALANCE W774-1 W734-1工业无线局域网操作说明说明书

SIMATIC NET

Industrial Wireless LAN

SCALANCE W774-1 / W734-1

操作说明

SCALANCE W Mainstream (MSN)

03/2022

C79000-G8952-C325-15 简介 1

安全须知 2

安全建议 3

设备描述 4

安装和拆卸 5

连接 6

维护和清洁 7

保养和维护 8

技术数据 9

尺寸图 10

认证 11

警告提示系统

为了您的人身安全以及避免财产损失，必须注意本手册中的提示。人身安全的提示用一个警告三角表示，仅与财产损失有关的提示不带警告三角。警告提示根据危险等级由高到低如下表示。危险

表示如果不采取相应的小心措施，将会导致死亡或者严重的人身伤害。

警告

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致死亡或者严重的人身伤害。

小心

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致轻微的人身伤害。注意

表示如果不采取相应的小心措施，可能导致财产损失。

当出现多个危险等级的情况下，每次总是使用最高等级的警告提示。如果在某个警告提示中带有警告可能导致人身伤害的警告三角，则可能在该警告提示中另外还附带有可能导致财产损失的警告。

合格的专业人员

本文件所属的产品/系统只允许由符合各项工作要求的合格人员进行操作。其操作必须遵照各自附带的文件说明，特别是其中的安全及警告提示。由于具备相关培训及经验，合格人员可以察觉本产品/系统的风险，并避免可能的危险。

按规定使用 Siemens 产品

请注意下列说明：

警告

Siemens 产品只允许用于目录和相关技术文件中规定的使用情况。如果要使用其他公司的产品和组件，必

2G-3G 工业级CPE规格书

行业CPE产品规格书

无线参数简介

行业CPE 产品是一种工业级无线通信路由器，采用公用 LTE网络为用户提供方便快速的网络传输功能。

该系列产品采用高性能的工业级32位通信处理器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，为用户提供安全，高速，稳定可靠的4G无线路由网络，提供1个WAN口和4个LAN口、通信串口和WIFI接口的无线路由器。

该系列产品可应用于金融，邮政，智能电网，智能交通，环保监测，消防监控，安防监控，水利监测，公共安全，广告发布，工业控制，地震监测，气象监测，仪表监测等行业。

工业级设计

 采用高性能工业级无线模块

 采用高性能工业级32位处理器

 支持低功耗模式，包括休眠模式、定时上下线

模式和定时开关机模式

 采用铝合金型材外壳

 供电电源：5V~26V

网络特性

 端口流量检测

 链路实时监控

 多种VPN协议（PPTP、L2TP、IPSec、VPN）

 串口DTU功能支持

 支持按需拨号（语音、短信或者数据触发）

 支持UPnP 物理特性

 采用软硬件看门狗及多级链路检测机制，具备故障自动检测、自动恢复能力，保证设备稳定可靠运行

 多重设备自检机制，确保链路畅通和告警

 各接口ESD防护，防止静电冲击

远程管理

 远程参数配置

 远程参数备份

 远程重启和日志查询

 远程设备升级

 设备在线监控

功能强大

 支持TD-SCDMA、GPRS、EDGE网络

 支持1 X WAN + 1 X LAN，提供标准RS-232/485串口，支持DTU（数据传输终端）功能

 支持WIFI，支持IEEE802.11b/g/n

 支持有线网络和无线网络备份

 支持硬件WDT，提供防掉线机制，确保数据终端永远在线

 支持PPTP、L2TP、IPSEC和GRE多种VPN协议

 支持DHCP，DDNS，防火墙，NAT，以及DMZ主机等功能

无线网络概述

T技术

无线网络概述

付立(北京联合大学100000)

摘要:无线网络使用无线电波作为介质实现通信，各种各类的手机、校园和公司使用的无线局域网都是无线网络的实例。无线网络这些年发展迅速，从普通手机到多煤体上网，关健词:无线网络介质通信从使用无线局域网到管理各种各样的家用电器，无线网络显示了广阔的应用前蛋。

中图分类号:TP311

1无线通信原理文献标识码:A文章编号:1672一3791(2007)06(b)一0()95一02

第一代无线模拟蜂窝电话是A如IFS，AM图使用的载波频率正向为824一849MHz，反向为869一894MHz。第二代无线数字蜂窝电话系统

有GSM和CDMA等标准，GSM使用的载波频率范围为935一960MHz和890一gl5MHz，

CDMAIS一95使用的载波频率为869一8叫MHZ和824一849MHz。无线局域网IEEE802.11使用的载波频率是2.4GHz和SGHz等。

在理想情形，无线电信号的强度随传输距离的平方衰减，可以使用公式表示:息，xl4一C尸肪在少怒基础上要求相位改变仅限于士才14或士3君14，采用这种调制技术

可以改善频谱特性。

正交频分复用调制(oFDM)是一种多载波

调制技术，数据使用多载波传输就像使用并行

电缆传输，因此增加了数据传输速率。

P-__(兄、2一=行‘廿_!—1只‘’戈4耐)

只和P.表示发送功率和接收功率，G滚‘护

表示发送和接收天线增益，d是发送和接收天

线之间的距离，，=丢是载波波长，。表示光速

J吞、10‘m/5)。

在实际情形，无线通信受到障碍物、发

送频率、接收端移动和干扰等诸多因素影

响，使得不能使用理想公式计算。由于各种

各样的障碍物发送信号不能直接达到接收天

线，而是经过各种各样障碍物间接到达，因此

存在多路径延迟传播，影响了接收信号。发

送频率对接收信号也有重要影响，当频率较低

时，信号随距离增加衰减很多，而接收端移动也产生了多普勒效应等。统的调制，再使用随机移频移动频率，在接收

工业自动化系统中无线通信网络的部署策略

一、工业自动化系统概述

工业自动化系统是指利用电子、信息技术和自动控制技术，对工业生产过程进行自动控制和监控的系统。随着工业4.0和智能制造的兴起，工业自动化系统正逐渐成为现代工业生产的核心。这些系统能够提高生产效率、降低成本、提升产品质量，并使生产过程更加灵活和可定制。

1.1 工业自动化系统的核心组成

工业自动化系统的核心组成部分包括传感器、控制器、执行器、通信网络和软件系统。传感器负责收集生产过程中的各种数据，控制器对这些数据进行分析和处理，执行器根据控制指令进行相应的动作，通信网络负责数据的传输，软件系统则提供用户界面和数据分析等功能。

1.2 工业自动化系统的发展趋势

随着技术的进步，工业自动化系统正朝着更加智能化、网络化和集成化的方向发展。智能化意味着系统能够自主学习和优化控制策略，网络化则是指系统内部各组件之间通过高速通信网络实现互联互通，集成化则强调系统与企业其他信息系统的整合。

二、无线通信网络在工业自动化中的应用

无线通信网络在工业自动化系统中扮演着至关重要的角色，它能够提供灵活的数据传输方式，减少布线成本，提高系统的可扩展性和灵活性。

2.1 无线通信网络的优势

无线通信网络的优势主要体现在以下几个方面：

- 灵活性：无线网络可以轻松部署在难以布线的环境中，如移动设备、临时工作区域等。

- 可扩展性：无线网络可以方便地添加新的设备和节点，无需重新布线。

- 成本效益：无线网络减少了布线和维护的成本，尤其是在大规模部署时。

- 实时性：无线网络能够提供快速的数据传输，满足实时控制的需求。

2.2 无线通信网络的技术标准

在工业自动化领域，有多种无线通信技术标准可供选择，包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LTE和5G等。这些技术各有特点，适用于不同的应用场景。例如，Wi-Fi适用于高速数据传输，ZigBee适用于低功耗、低数据速率的应用，而5G则提供了高速率、低时延的通信能力。

基于WIA-PA的工业无线网络网关设备

第３６卷　

Ｖ０１．３６　第２３期　

Ｎｏ．２３　计算机工程　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１０年１２月　

Ｄｅｃｅｍｂｅｒ　２０１０　

・工稻　应用技术与实现・　文章编号：ｌ０ｏ０—３４２８（２０１０）２３—０２５８一ｏ４　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＰ３９３　

基于ＷＩＡ－ＰＡ的工业无线网络网关设备　

杨淼　。，梁炜　，徐伟　（１．中国科学院沈阳自动化研究所，沈阳ｔ１００１６￣２．中国科学院研究生院，北京１０００３９）　

摘要：阐述基于ＷＩＡ－ＰＡ的工业无线网络系统及其网关的总体设计，给出ＷＩＡ－ＰＡ网关架构。分析网关设备的软硬件系统，对模块进行划　分，并给出模块设计与处理流程。搭建系统对网关设备进行了测试，测试结果表明了网关设备设计的正确性和合理性。　关键词：－ｒ－￣ｊＬ线网络；ｗＩＡ　ＰＡ标准；网关设备　

Ｇａｔｅｗａｙ　Ｄｅｖｉｃｅ　ｉｎ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＷＩＡ—ＰＡ　

ＹＡＮＧ　Ｍｉａｏ　，ＬＩＡＮＧ　Ｗｅｉ　，ＸＵ　Ｗｅｉ－ｊｉｅ　’　（１．Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　１１００１６，Ｃｈｉｎａ　

２．Ｇｒａｄｕａｔｅ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００３９，Ｃｈｉｎａ）　

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｅｘｐｏｕｎｄｓ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＷＩＡ－ＰＡ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｖｅｒａｌｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｔｅｗａｙ．Ｔｈｅ　ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ＷＩＡ　ＰＡ　ｇａｔｅｗａｙ　ｉｓ　ｇｉｖｅｎ．Ｉｔ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ａｎｄ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｔｅｗａｙ．ｄｉｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ．ａｎｄ　ｐｒｏｖｉｄｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｆｌｏｗ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｅｓ．Ｉｔ　ｂｕｉｌｄｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｏ　ｔｅｓｔ　ｇａｔｅｗａｙ　ｄｅｖｉｃｅ，ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔ　ｉｎｄｉｃａｔｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｇａｔｅｗａｙ　ｄｅｖｉｃｅ　ｉｓ　ｃｏｒｒｅｅｔ　ａｎｄ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ．　