ОСОБЕННОСТИ ПРОМЫШЛЕННЫХ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ СТАНДАРТОВ WIA И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ РАЗВИТИЯ
PDF

Keywords

промышленные беспроводные сети управления, WIA, URLLC, 5G, 6G, промышленная автоматизация, беспроводное управление.

Abstract

В работе рассматриваются особенности семейства стандартов беспроводных промышленных сетей управления WIA, включающего WIA-PA, WIA-FA и WIA-NR. Проведён анализ системных архитектур, стеков протоколов и ключевых технических решений каждого стандарта. Представлены сравнительные показатели производительности и области практического применения. Обсуждается концепция гетерогенной иерархической архитектуры будущих промышленных беспроводных сетей, а также пять ключевых технических вызовов, требующих решения в эпоху 6G: гетерогенная интерконнекция, гармоничное сосуществование в спектре, энергоэффективность, абсолютная временная синхронизация и многоприоритетное планирование.

PDF

References

Yu, H.; Zeng, P.; Xu, C. Industrial Wireless Control Networks: From WIA to the Future. Engineering 2022, 8, 18–24. DOI: 10.1016/j.eng.2021.06.024.

[2] Wollschlaeger, M.; Sauter, T.; Jasperneite, J. The future of industrial communication: automation networks in the era of the Internet of Things and Industry 4.0. IEEE Industrial Electronics Magazine 2017, 11(1), 17–27. DOI: 10.1109/MIE.2017.2649104.

[3] Xu, C.; Zeng, P.; Yu, H.; Jin, X.; Xia, C. WIA-NR: Ultra-Reliable Low-Latency Communication for Industrial Wireless Control Networks over Unlicensed Bands. IEEE Network 2021, 35(1), 258–265. DOI: 10.1109/MNET.011.2000286.

[4] Liang, W.; Zheng, M.; Zhang, J.; Shi, H.; Yu, H.; Yang, Y. et al. WIA-FA and its applications to digital factory: a wireless network solution for factory automation. Proceedings of the IEEE 2019, 107(6), 1053–1073. DOI: 10.1109/JPROC.2019.2905620.

[5] Saad, W.; Bennis, M.; Chen, M. A vision of 6G wireless systems: applications, trends, technologies, and open research problems. IEEE Network 2020, 34(3), 134–142. DOI: 10.1109/MNET.001.1900287.

[6] Dang, S.; Amin, O.; Shihada, B.; Alouini, M.S. What should 6G be? Nature Electronics 2020, 3(1), 20–29. DOI: 10.1038/s41928-019-0355-6.

[7] Huang, V.K.L.; Pang, Z.; Chen, C.J.A.; Tsang, K.F. New trends in the practical deployment of industrial wireless: from noncritical to critical use cases. IEEE Industrial Electronics Magazine 2018, 12(2), 50–58. DOI: 10.1109/MIE.2018.2825480.