工业无线传感器网络标准

1. IEEE 802.15.4 — 底层物理/ MAC 层标准

  • 🎯 低速率、低功耗无线个人区域网(LR-WPAN)

  • 是几乎所有其他上层工业协议的基础

  • 工作频段:2.4GHz、915MHz、868MHz

  • 数据速率:250 kbps(2.4GHz)

2. ISA100.11a — 工业自动化无线标准

  • 🌟 由 ISA(国际自动化协会) 制定-专为工厂和过程工业设计

  • 支持多厂商互操作性

  • 关键特性:安全可靠、实时性好、支持多跳 mesh 网络

  • 已成** IEC 62734** 国际标准

3. WirelessHART — 过程工业无线标准

  • 🌟 由 HART 通信基金会 发布(2007年)

  • 基于 IEEE 802.15.4 + HART 协议

  • 专为过程控制(石油、化工、电力)设计

  • 支持 mesh 网络拓扑,自组网、自愈

  • 是目前工业现场应用最广泛的无线标准之一

4. WIA-PA — 中国工业无线网络标准

  • 🌟 由中国科学院沈阳自动化研究所主导制定

  • 已成为 IEC 62601 国际标准

  • 针对过程工业优化,适合高干扰环境

  • 支持星型 + mesh 混合拓扑

5. IEEE 802.15.4e — 时间同步信道跳频(TSCH)

  • 属于 802.15.4 的一个修正案

  • 提供确定性调度和低功耗

  • 是工业物联网(IIoT)的重要支撑

  • 被 6TiSCH 等新兴协议采用

6. 6LoWPAN — IPv6 over IEEE 802.15.4

  • 让 IPv6 能运行在低功耗无线网络上

  • 用于需要与互联网直接通信的 WSN

  • 不是专门的工业标准,但是是 IIoT 重要基础

7. 蓝牙 LE / Bluetooth 5.x — 短距离低功耗

  • 虽然不是传统工业标准,但近年在工业资产追踪、传感器接入中应用增多

  • 适合近场、低功耗场景

  • BLE 5.0+ 支持更长距离和更高速率

📊 对比速览

标准

主导方

典型应用

标准化

WirelessHART

HART 基金会

过程控制、工厂监控

IEC 62591

ISA100.11a

ISA

工业自动化、过程工业

IEC 62734

WIA-PA

中国沈自所

过程工业

IEC 62601

IEEE 802.15.4

IEEE

底层物理/MAC,所有上述协议的基础

IEEE 802.15.4

6TiSCH

IETF

工业 IoT、时间敏感网络

RFC 8180