试论无线网络中无线通信和有线通信的结合

摘要：无线网络是一种没有网线的网络组建方式，其发展对人们生产生活的改善，有着多方面的重要意义。基于此，本文首先介绍了无线通信和有线通信的技术原理，其次分析了目前无线通信和有线通信技术相结合的理论意义与现实意义，最后针对目前无线网络技术的发展，探讨无线通信与有线通信结合的实现方式。

关键词：无线网络;无线通信;有线通信;网络协议

引言

无线网络（wireless network）是采用无线通信技术实现的网络，主要分为无线公共网络和无线局域网络。无线网络中常见的设备有无线网卡、无线网桥、无线天线等。无线网络与有线网络的最大区别在于传输媒介的不同，有线网络相较于无线网络更为稳定，无线网络相较于有线网络更为灵活。

一、无线通信与有线通信

1、无线通信

无线通信（wireless communication）又可称为无线移动通信技术，是一种利用电磁波进行数据传输的通信方式。由于电磁波在信息传播过程中不需要任何介质，因而人们把这种不可视的传播方式叫做无线通信。无线通信主要包括微波通信和卫星通信。通常，微波通信用作近距离传播，传播极限为几十千米。卫星通信通过中继站的方式，可以实现远距离传播。目前无线通信技术已经深入到了我们生活中的方方面面，4G通信、蓝牙通信、宽带卫星系统、数字电视中，都应用到了无线通信技术

2、有线通信

有线通信（Wire communication）是指通过明线、电缆、光缆和波导等形式，进行信息传输。目前的有线通信方式主要分为并行通信和穿行通信，（1）并行通信：信息同时发送和接收，速度快，价格高（2）串行通信：按照信息的二进制位数，一位一位的进行传输，速度慢，价格低。

二、无线通信与有线通信结合的意义

无线通信与有线通信结合，够弥合两种通信方式各自的不足，互为备份，实现1+1>2的结合优势。一方面，无线通信与有线通信结合，能够通过无线通信，节省有线通信必须的线路架设费用与线路架设时间，减少线路维修中的人力资源与财富损耗，解决有线通信线路扩展中，误码率提高、速度级别降低的问题，避免由于单个节点故障，造成的整个网络瘫痪。另一方面，无线通信与有线通信结合，能够通过有线通信，降低无线通信的成本，在近距离通信中发挥比较优势，提升无线网络的可靠性与稳定性。

三、无线通信与有线通信结合的方式

（一）设备结合

无线网络通信设备中的有线接入，是无线通信与有线通信结合的常规连接方式。小型的无线网络控制系统主要包含：（1）网关（2）压力变送器（3）温度变送器（4）PH变送器（5）执行器（6）位置变送器（7）物位变送器。无线通信与有线通信的设备结合，是指将控制系统，通过有线连接的方式，与无线网络中的网关相结合，来控制无线网络中其他设备的正常运行。这种设备连接方式能够大大降低无线网络架设的经济成本，提高网络运行的安全性。当网络出现故障时，维修人员能够通过更换线路，控制检修中的问题变量，更方便快捷的发现造成故障的原因，进行有针对性的设备维修。

（二）通信协议结合

无线网络中的网关与控制系统连接时，通常采用Modbus、TCP/IP、OPC、CSMA/CD协议等通信协议作为接口。无线通信与有线通信结合，可以尝试将线路接入各类通信协议。例如，艾默生过程管理公司的无线I/O卡，就可以直接接入到DeltaV控制系统的网络上。以及，霍尼韦尔公司的XYR400E 无线转接模块，可以直接通过有线连接的方式，接入带RS-232、RS-485、Ethernet协议的打印机、扫描仪等第三方设备。除此之外，中国的先进单位，例如沈阳中科博微自动化技术有限公司，也在这一结合方式上有所尝试。通过通信协议的调试，无线网络通信的适用范围会大大拓展。

（三）接入点结合

1、接入点和多功能节点的有线连接

具体方法为：在无线网络协议中，通过有线接入的方式，将无线压力变送器和无线阀门回送变送器接入主干网络，使这些多功能节点，构成mesh无线主干网络，通过定向大角度板状高增益天线，对有线接入节点的传输功率進行提升，实现长距离无线传输。例如，艾默生过程管理公司Wireless HART无线网络，通过有线连接的方式，将信息接收系统连接在网格接入点中，其余接入点通过WIFI连接，实现了远程测量与过程控制。

2、接入点和网关的有线连接

适合通过有线连接方式，进行接入点和网关连接的无线网络有两种，一种是通过智能无线网关采集Wireless HART 无线现场设备的数据，另一种是通过无线 I/O卡（wireless I/O card，WIOC）和远程链路采集无现场设备的数据[2]。对于这两种无线网络中的数据采集来说，网格接入点是进行数据传输的关键。

在这个过程中，无线通信与有线通信结合，是指用有线以太网，简化现有网络的拓扑架构。数据在无线现场设备——网关——网格接入点——根接入点——控制系统中的传输，方式分别为无线——有线——无线——有线，这种结合能够大大提高网络管理的效率，减少网络的故障误码率。

（四）网关结合

这种方式是指：无线网络中的网关，按照WIOC远程链路，将原有的智能无线网关的功能，分为WIOC和远程控制系统两个部件。无线网络中的Ethernet I/O 网关口，与控制系统通过有线的方式进行连接。这种连接方式能够使DeltaV局域网的传输距离大大延长。例如，霍尼韦尔公司的Cisco Aironet 1552S Outdoor AP节点设备，采用通用的网关接口，使无线网络中的设备，能够通过有线以太网与其他设备进行连接，共享局域网中的有线传输带宽，减少传输中的信息拥堵现象。

（五）视频信号结合

无线网络中的视频传输无需布线，摄像头在移动的过程中不受连接线的控制，非常灵活。但是，视频信号的数据量非常大，会占用数据传输高峰期大量的带宽，因而非常需要有线传输的配合。视频信号有线通信与无线通信结合，可以通过过程参数采集，强化视频监控的方式，适当选择有线传输，再通过模拟技术将采集信号进行无线输出。

结论

综上所述，无线通信与有线通信结合，是无线网络发展的重要方向之一。从本文的分析可知，研究无线通信与有线通信结合，有助于技术人员加深对无线通信与有线通信各自特征的认识，根据用户的网络使用状况，设计更加高效、稳定、安全的网络连接模式。技术人员要加强对相关理论的研究，积极进行结合实践。

参考文献

[1]胡胜钧.关于有线通信技术与无线通信技术对比分析[J].西部皮革，2017，39（10）：30.

[2]晋国福.有线通信和无线通信在消防应急救援中的有机结合[J].消防界（电子版），2016（06）：168.

作者简介：曹瑞（1986.06——），男，汉族，重庆人，硕士研究生，中级工程师，研究方向：无线网络通信。

（作者单位：重庆市信息通信咨询设计院有限公司）