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還在使用專網嗎?——開放標準工業無線網絡的優勢

時間:2019-07-31 11:31:03來源:Daniel E. Capano 控制工程網

導語:?當無線網絡在大約20年前首次推出時,它們既昂貴又繁瑣且速度慢。與有線網絡相比,沒有任何競爭力可言。即使為小型的、基于家庭的網絡進行安裝和配置,也是一件苦差事,運行起來可靠性也很差。設備也非常昂貴,所以當時只有那些發燒友或最前沿的技術人員才能進入這個領域。

選擇無線網絡時,請先考慮總的擁有成本、互操作性和實用性。大約30年前,相互的競爭通信協議包括由IBM支持的令牌環網和由GM支持的工業網絡TokenBus。BanyanVines和NovellNetware也在其中。現在,最主要的協議包括IEEE802.3以太網以及帶沖突檢測的載波偵聽多路訪問(CSMA-CD)。實施和維護專有協議的成本高昂;以太網利用簡化的方法,可以以更低的成本建立連接。

當無線網絡在大約20年前首次推出時,它們既昂貴又繁瑣且速度慢。與有線網絡相比,沒有任何競爭力可言。即使為小型的、基于家庭的網絡進行安裝和配置,也是一件苦差事,運行起來可靠性也很差。設備也非常昂貴,所以當時只有那些發燒友或最前沿的技術人員才能進入這個領域。

一系列非標準產品的使用使問題變得更加嚴重,這些產品承諾可以實現更好、更快的連接,和更低的總擁有成本。但降低總擁有成本并不一定總能如愿。隨著標準化的發展,為專有網絡提供服務所需的專業人才庫非常有限,因而成本高昂。從長遠來看,專有的、非標準的設備或網絡最終無法立足,并且會導致技術部署放緩。

開放與專有網絡的差異

標準化允許自由和開放的思想交流,以促進持續改進,而不會有總體利潤方面的負擔。開放標準是包容性的;任何堅持開放標準的人都可以參與并做出貢獻。專有標準是在封閉的環境中開發的,最終目標是通過占有一定的市場份額,來保持競爭優勢并獲得盈利。開放標準通過為開發和性能設置邊界范圍來限制技術,從而推動開發人員設計出成本更低的解決方案。

開放標準還允許跨學科的不同設計團隊之間的協作,從而產生創新的解決方案,改進現有技術并推動將其部署到應用或行業中。開放標準推動競爭,促進創新。這一切,都降低了開放標準技術的成本,擴大了參與者的范圍。它對所有技術都是適用的,而不僅僅是無線技術。

專有技術也可以成為創新的驅動力。早期的網絡使用不同的中間仲裁方法來解決多用戶、多址通信的問題。早期使用的很多技術已經標準化,并且很多會持續存在。然而,專有系統本質上是封閉系統,并不像開放標準那樣對所有人開放。專有的、非標準網絡依賴于自定義代碼和設備、非標準的頻率和設備,以及具有專門配置的專用接口。這些系統的開發成本很高,但系統投資者需要回報。

如果系統按照宣傳所講的方式運行,并且沒有來自競爭方面的壓力,那么業主對開發和創新的追求可能不會那么積極,開放標準生態系統中的開發人員也是如此。遺憾的是,任何研究和開發的成本以及由此產生的系統升級都由最終用戶承擔,并且通常都非常昂貴。

例如,開放式標準Wi-Fi的部署,可能需要花費5,000美元,并且可以通過商用設備以低成本提供穩健且易于升級的系統。另一方面,在同一時期內,專有系統可能花費6位數,但性能只是略有改善。以一個大型市政污水處理設施為例,客戶希望能夠創新并保持使用最新技術,因此他們安裝了專有無線系統。盡管該系統運行良好,但進行升級和安裝需要花費數十萬美元。

部署專有系統的成本

為了保護專有系統,如果首席技術官想要使用特定供應商,那么在最終設計中獲得最佳結果的唯一方法就是使用同一個供應商。不要試圖混合和匹配不同廠家的設備,因為基礎系統支持的標準不同,這樣就可能會出現問題。如果公司最初使用ABC的產品,那么該系統中使用的每個組件都必須來自系統ABC。

這可能會導致初始預算的增加,但公司將擁有一個完整且有效的系統。其它收益包括擁有通用設備,所有系統都經過優化,并根據管理系統設計和運行的專有標準進行通信和運營。

開放標準和專有標準之間的差異,不僅僅是初始成本??梢院敛豢鋸埖卣f,在系統的生命周期中,專有系統與開放系統的成本比可能高達30比1。除非存在壓倒一切的技術優勢或法律方面的原因,否則大多數專有系統將在設計過程的早期被淘汰。每個非標準項目都會導致最終設計增加額外成本。

系統運行后,其它成本開始顯現。一個主要成本是系統升級;升級費用很容易與初始資本投資相當,甚至使其相形見絀。另一個無法預料的問題是專有系統可能需要專業技術人才。找到合格的人員來維護、服務、和升級標準系統是非常困難的;找到并留住專門從事特定供應商的技術人員和工程師并不容易。缺乏人才,尤其是專業人才稀缺,這也可能會大大增加成本。

開放標準原則

2012年,電氣和電子工程師協會(IEEE)、互聯網協會(ISOC)、萬維網聯盟(W3C)、互聯網工程任務組和互聯網架構委員會共同確認了一系列原則,促進了互聯網和相關技術的指數級增長?!伴_放標準”(OpenStand)原則定義了可獲取的標準,并通過公開參與的過程,為協作創新提供了框架。

這5項開放標準的原則是:

1.合作;

2.堅持原則;

3.集體賦權;

4.可用性;

5.自愿采用。

任何滿足需求或解決問題的技術,都將被廣泛應用并最終實現標準化。在整個技術史上,類似的例子數不勝數。以太網是一個類似專有系統的典型例子,它首先成為事實上的標準,后來被軍方和工業采用,然后才正式發布為IEEE802.3。另一個例子是藍牙,它由私人開發,然后被標準化為IEEE802.15.4。這主要是因為他們獲得了工業界和公眾的廣泛應用。

開放標準無線網絡價格低廉,功能強大,并且具有廣泛而深入的市場滲透率。開放標準是“中立的供應商”,任何希望參與的人都可以貢獻,唯一的要求是他們要遵守管理標準。開放標準推動了創新和應用,同時降低了成本。

由于技術或制度缺陷,專有系統可能會降低技術的應用。企業在部署網絡系統時,應充分考慮總擁有成本、互操作性和實用性。在初始階段進行充分的研究,將確保系統的長期穩健、有用和可靠性。

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