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    無線拓撲結(jié)構(gòu)

　  無線網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)指的是網(wǎng)絡(luò)組件的布置方式。包括無線設(shè)備、路由器和網(wǎng)關(guān)的物理排列方式，以及數(shù)據(jù)在他們之間的傳輸路徑。

　　三種常用于工廠內(nèi)部無線現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)的無線拓撲結(jié)構(gòu)形式為星狀、網(wǎng)狀和簇－樹狀拓撲結(jié)構(gòu)。

　  星狀拓撲結(jié)構(gòu)

　　星狀拓撲結(jié)構(gòu)是一種點對點結(jié)構(gòu)形式，在其中單個的無線設(shè)備，或節(jié)點直接與處于中央位置的“集線器”或網(wǎng)關(guān)進行通信。

星狀拓撲結(jié)構(gòu)中的設(shè)備只與網(wǎng)關(guān)進行通信——而彼此之間不能通信

　　網(wǎng)關(guān)然后將數(shù)據(jù)發(fā)送到中央數(shù)據(jù)采集點，例如一個控制室——通過直接方式，或連接到其他網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)關(guān)也會從中央數(shù)據(jù)點收到數(shù)據(jù)，然后將它們轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的無線設(shè)備。

　　由于每個設(shè)備都直接同網(wǎng)關(guān)進行通信，有時星狀拓撲結(jié)構(gòu)也被描述為“點對點”或“視線”結(jié)構(gòu)。

　　星狀結(jié)構(gòu)簡單直接的無線連接方式使它可以應(yīng)用于相對簡單或低功率的應(yīng)用中，這是因為在所有的結(jié)構(gòu)中星狀拓撲結(jié)構(gòu)潛在的能耗最少。 然而這種結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)傳輸距離（從無線設(shè)備到網(wǎng)關(guān)）也十分有限：通常為從30到100米不等，這還是特別選用低功率無線設(shè)備以便延長電池壽命時的情況。

　　假如有什么東西擋在了無線設(shè)備和它的網(wǎng)關(guān)之間，對于這種直接，靠視線傳輸?shù)穆窂絹碚f，將很容易被阻塞并造成數(shù)據(jù)丟失。工廠里有很多東西都會造成這種不良后果：例如無線射頻干擾，實體結(jié)構(gòu)如容器、管道和設(shè)備等。即使暫時性障礙，例如卡車、建筑設(shè)備或腳手架也可能個會導(dǎo)致通信中斷，而環(huán)境因素，雨，霧，潮濕等等也有同樣的破壞作用。

在星狀拓撲結(jié)構(gòu)中，當有某種物體處于設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間，擋住了視線傳輸路徑的時候，可能導(dǎo)致通信中斷。

　　這就是為什么基于星狀拓撲結(jié)構(gòu)的無線網(wǎng)絡(luò)作為安裝計劃的一部分而需要進行的現(xiàn)場勘測十分重要的原因。通過勘測可以確定無線設(shè)備放置在哪個位置可以為到網(wǎng)關(guān)的視線傳輸（和適當范圍）提供最大的成功的可能性。

　　不幸的是，現(xiàn)場勘測費用高昂，并且只能維持于一時。因為這種勘測不能預(yù)測未來的變化，例如新建筑的建設(shè)或其他的環(huán)境變化，而這些變化會打斷信號的視線傳輸。

　　當這些變化對通信造成干擾的時候，您會有三種選擇：

　　· 移動設(shè)備 這可能會導(dǎo)致測量質(zhì)量或數(shù)據(jù)可靠性的降低。

　　· 移動網(wǎng)關(guān) 如果網(wǎng)關(guān)是通過有線連接來進行通信和接通電源，或者移動網(wǎng)關(guān)會中斷到其他設(shè)備的通信路徑，移動將會十分困難。

　　· 增加設(shè)備信號的強度 這樣會降低電池壽命，而提供的信號強度可能仍然不足以克服干擾。（這也是為何傳統(tǒng)的點對點無線設(shè)備經(jīng)常電池壽命短于一年的原因）。
當拓撲結(jié)構(gòu)允許提供設(shè)備到網(wǎng)關(guān)之間的多條通信路徑的時候，這些局限性大部分都可以克服。
　
　　網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)

　　與星狀拓撲結(jié)構(gòu)不同，星狀結(jié)構(gòu)中每個設(shè)備都只能同網(wǎng)關(guān)對話，但是在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中卻可以同網(wǎng)絡(luò)中其他的節(jié)點對話。 在網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)中，信號可以從一個節(jié)點“跳”到另外一個節(jié)點，直到抵達分配的網(wǎng)關(guān)為止——這種能力稱作多跳頻。

網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中的無線設(shè)備可以同任何處于發(fā)射范圍中的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點進行通信。

　　同星狀拓撲結(jié)構(gòu)相比，這種布局既有優(yōu)點，亦有缺點：

　　· 便于擴展 當網(wǎng)絡(luò)擴張時，無需增加新的網(wǎng)關(guān)，或者對現(xiàn)有的網(wǎng)關(guān)重新定位。只要新增加的設(shè)備處于任何一個已有的節(jié)點發(fā)射范圍內(nèi)，就可以在網(wǎng)絡(luò)上進行通信。

　　· 更高的容錯率 每臺無線設(shè)備都有多條通向網(wǎng)關(guān)和其他節(jié)點的傳輸路徑。如果一條路徑堵塞，或者一個中間節(jié)點失靈，信號仍然可以通過其他路徑前進。 這就提供了冗余度。

狀拓撲結(jié)構(gòu)的多傳輸路徑和多跳頻能力使信號可以“繞過”障礙或者失靈的節(jié)點

　　· 潛在功耗更高  傳統(tǒng)的網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)要求傳感器節(jié)點持續(xù)“聽取”來自于其他設(shè)備的信號，這種“一直待命”的工作周期降低了電池的壽命。

　　新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以避免這種缺點，方法是，只有當需要發(fā)送或接收信號時方才激活各個設(shè)備。

　　· 網(wǎng)絡(luò)等待時間  隨著設(shè)備要求發(fā)送信號需要的跳頻次數(shù)變化，等待時間也隨之變化。每次跳頻都會增加等待時間，但是測量數(shù)據(jù)的更新經(jīng)常每分鐘才進行一次，所以這個等待的時間是可以容忍的。

　　簇－樹狀拓撲結(jié)構(gòu)

　　簇－樹狀拓撲結(jié)構(gòu)是星狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的混血兒。其中無線設(shè)備以星狀連接（點對點）簇擁在路由器或中繼器周圍，而路由器或中繼器則同網(wǎng)關(guān)進行網(wǎng)狀連接（一點對多點），彼此之間進行通信。

簇－樹狀拓撲結(jié)構(gòu)結(jié)合了設(shè)備到路由器之間的點對點連接方式和路由器到網(wǎng)關(guān)之間的一點對多點連接方式。

　　這種方式試圖融合兩種拓撲結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：星狀拓撲的潛在的低功耗優(yōu)勢，和網(wǎng)狀部分的更大的擴展范圍以及更高的容錯能力。

如果從路由器到網(wǎng)關(guān)之間的直接的、單跳頻傳輸路徑中斷，信號則通過多跳頻通過其他路由器抵達目的地。

　　然而，星狀拓撲的缺點仍然存在。仍然需要現(xiàn)場勘測來保證每個末端的設(shè)備到他們分配的路由器之間有一條清晰無礙的視線路徑，仍然在出現(xiàn)變化或干擾時沒有設(shè)備到路由器之間的備用路徑。

　　選擇正確的拓撲結(jié)構(gòu)

　　每種拓撲結(jié)構(gòu)都有獨特優(yōu)勢和面臨的挑戰(zhàn)。那么用戶應(yīng)如何選擇呢? 答案很簡單：若其特性最適合于應(yīng)用中最重要的要求，那就是最好的。

　　在相對簡單的應(yīng)用場合，通信即使中斷也不會阻止您獲得需要的結(jié)果，這時候星狀拓撲結(jié)構(gòu)可以接受。

　　如果數(shù)據(jù)可靠性極其重要，那么網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)最適合。既可以保護數(shù)據(jù)不丟失，信號不會減弱，又可以方便擴展，帶來額外的收獲。

　　如果您想在網(wǎng)絡(luò)中的不同部分應(yīng)用不同的拓撲結(jié)構(gòu)，那么可以選擇簇－樹狀結(jié)構(gòu)。例如，由電池供電的測量設(shè)備可以按照星狀結(jié)構(gòu)連接到由電網(wǎng)電源供電的路由器，而路由器則可以連接成網(wǎng)狀拓撲結(jié)構(gòu)。

　　但是，假如您又想得到很高的數(shù)據(jù)可靠度，方便的網(wǎng)絡(luò)擴展，又想要很長的電池壽命，該怎么辦呢？

　　自組網(wǎng)絡(luò)

　　由于過程工業(yè)的環(huán)境是動態(tài)的，任何單一的拓撲結(jié)構(gòu)都不可能總是最適合于某個應(yīng)用。但是自組網(wǎng)絡(luò)具有內(nèi)置式的智能和靈活性，可以自動地選用星狀、網(wǎng)狀或者簇－樹狀拓撲結(jié)構(gòu)，或者三種都用，根據(jù)需要在任何給定的時刻提供最大工作效率。

　　在自組網(wǎng)絡(luò)中，所有的無線設(shè)備和網(wǎng)關(guān)都具有作為路由器為附近設(shè)備提供服務(wù)的能力。但是并不是所有的設(shè)備都在所有時間內(nèi)同其他所有的設(shè)備進行通信。這些設(shè)備和網(wǎng)關(guān)會協(xié)同工作，通過鑒別為每條信息選用效率最高的通信路徑。
　
　　如果設(shè)備處于網(wǎng)關(guān)發(fā)射范圍以內(nèi)，直接的點對點傳輸將降低功耗（尤其當結(jié)合其他技術(shù)，減少通信再試需求的時候）。

　　網(wǎng)絡(luò)擴展很容易。新設(shè)備可以同最近的已有的設(shè)備或網(wǎng)關(guān)進行通信，這些已有設(shè)備可以將新設(shè)備認作網(wǎng)絡(luò)上的授權(quán)節(jié)點，并知道何時接收和發(fā)送信息。

　　當通信路徑中斷時，網(wǎng)絡(luò)通過“自愈” 的能力自動為信號尋找下一條最優(yōu)路徑。

　　這種能夠動態(tài)地自行重新配置，選擇效率最高的路徑的能力，不需要手動干預(yù)，也不會打斷數(shù)據(jù)傳輸過程，將自組網(wǎng)絡(luò)同過程自動化無線應(yīng)用的其他技術(shù)方案區(qū)別開來。 自組網(wǎng)絡(luò)帶來的好處包括整體功耗更低，信號等待時間減少，數(shù)據(jù)可靠性更高和無線網(wǎng)絡(luò)的性能更強勁等等。

　　基本原理

　　自組織網(wǎng)絡(luò)綜合了有線網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和無線網(wǎng)絡(luò)的靈活性以及低成本的優(yōu)勢。

　　有兩個基本的概念決定了這種可能性：多通信路徑和自動路徑配置。

　　· 多通信路徑 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個無線裝置都同時作為附近其它設(shè)備的路由器，用來傳遞信號直到它們抵達目的地為止。這種能力提供了冗余的通信路徑，同其它的要求在設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間具有直接視線路徑的技術(shù)方案相比也就因而具有了更高的可靠性。
　
　　· 自動通信路徑配置 每當網(wǎng)絡(luò)或其環(huán)境發(fā)生變化并對通信過程產(chǎn)生影響時，網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和網(wǎng)關(guān)會協(xié)同工作，為每條信息找到并適用最有效的路徑，這條路徑將優(yōu)化數(shù)據(jù)的可靠性并使功耗降到最低。

　　這條路徑可以隨需要而變化。例如，當有卡車或腳手架擋住兩個路由器之間的跳頻的時候，路由器將找到替代路徑來繞過障礙。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的美妙之處在于這種重新配置是自動產(chǎn)生而無需手動干預(yù)，無論是當有新設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)時，還是當發(fā)生障礙或是其它通信問題而需要改道發(fā)送信息的時候。
 
　　網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成部件

　　自組織網(wǎng)絡(luò)有三個基本構(gòu)成部件：

　　· 無線設(shè)備 無線設(shè)備包含一個傳感器，用來獲得測量數(shù)據(jù)；一個無線收發(fā)裝置，來傳達信息。除了作為網(wǎng)絡(luò)中的終點設(shè)備以外，無線設(shè)備還同時作為其它設(shè)備的路由器來工作。

　　他們可以識別一個網(wǎng)絡(luò)，加入網(wǎng)絡(luò)，并自行組織成為通信路徑。

　　· 網(wǎng)關(guān) 無線網(wǎng)關(guān)是一個電腦聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，為自組織網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備和主機信息系統(tǒng)提供一個界面。它應(yīng)該能夠提供來自于無線網(wǎng)絡(luò)的信息到現(xiàn)有主機系統(tǒng)的無縫整合。

　　· 主機信息系統(tǒng) 大多數(shù)用戶通過主機信息系統(tǒng)來訪問無線設(shè)備提供的信息。主機系統(tǒng)可能是一個控制系統(tǒng)、一臺PLC、一個網(wǎng)絡(luò)界面或者一個歷史數(shù)據(jù)記錄器等等。

　　同步信息

　　當所有的信息都在網(wǎng)絡(luò)上的無線設(shè)備之間穿行的時候，就會產(chǎn)生一種“碰撞”的風險，即多條信息在同一時間里抵達某個設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)。這時候信息就會被延誤或者丟失。

　　為了防止這個問題的發(fā)生，自組織網(wǎng)絡(luò)將通信過程進行同步。通過認真仔細的信息傳輸定時，潛在的碰撞就可以在他們發(fā)生之前避免。

　　同步信息有兩種方法：CSMA（載波偵聽多路訪問）和TDMA（時分多址）。

　　利用 CSMA 時，所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都試圖在同一時間內(nèi)發(fā)送信息。 如果有兩個信息發(fā)生碰撞，每臺設(shè)備都會試圖沿著另外的路徑和/或者不同的時間來重新發(fā)送信息。

　　CSMA 的主要缺點是，網(wǎng)絡(luò)越大，通信量也就越大，最終碰撞也就越多。在某些點上，幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)通信都會包含信息的重新發(fā)送。

　　碰撞越多當然也就意味著需要越多的能量以便重新發(fā)送碰撞信息。有技術(shù)分析表明，基于 CSMA 的，由電池供電的網(wǎng)絡(luò)當設(shè)備數(shù)量超過 50 時，就不能再增加了。 

　　另一方面，對于 TDMA 來說，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個設(shè)備都確切知道它們會在什么時間，需要多久進行一次通信。任何需要發(fā)送到其它設(shè)備或者網(wǎng)關(guān)的信息都會處于被儲存的狀態(tài)，直到這個節(jié)點預(yù)定的通信時間到來。

　　由于每一條信息都有一個特定的時隙，并在這個期間穿越網(wǎng)絡(luò)，所以不會有碰撞和由碰撞引起的再發(fā)送的產(chǎn)生。

　　TDMA 網(wǎng)絡(luò)還可以通過利用許多不同的頻率進行操作以增加可靠性。如果某個頻率處于繁忙狀態(tài)，信息可以跳轉(zhuǎn)到另外一個比較清閑的頻率，這樣可以避免干擾或者“堵塞”。

　　由于 TDMA 網(wǎng)絡(luò)的可靠性更高，信息等待時間更短，耗能比CSMA更少，具有可以自動探測新設(shè)備的能力，對于自組織網(wǎng)絡(luò)來說，TDMA 無疑是正確的選擇。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢

　　* 高可靠性

　　網(wǎng)絡(luò)可靠性指的是在設(shè)備和網(wǎng)關(guān)之間進行傳遞并最后實際到達目的地的信息的比例。通過這種方法， 可以衡量您能夠獲取來自于無線設(shè)備數(shù)據(jù)的能力。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)通常可以有超過 99％ 的可靠性。 而在有些網(wǎng)絡(luò)中由于不能產(chǎn)生可以由自組織網(wǎng)絡(luò)提供的冗余通信路徑，所以可靠性甚至低到只有44％。 

　　在點對點無線網(wǎng)絡(luò)中，例如， 任何從設(shè)備到網(wǎng)關(guān)之間的通信路徑的中斷都會導(dǎo)致數(shù)據(jù)的損失。在工廠的環(huán)境中，潛在的中斷威脅從臨時障礙像建筑設(shè)備到射頻干擾等等都時常存在。

　　然而，當有這樣的中斷故障發(fā)生在自組織網(wǎng)絡(luò)中時， 它只是會很簡單地重新組織一下，然后通過另外一條路徑或以不同的頻率來進行通信。

　　即使沒有一個單一的通信跳頻可以提供高達 99％ 的可靠性，通過經(jīng)常性地選擇能夠提供當時最佳可靠性的路徑，自組織網(wǎng)絡(luò)也可以同樣達到這么高的性能。

一個自組織網(wǎng)絡(luò)——即使單條路徑的可靠性低于 99％——仍然可創(chuàng)造可靠的路徑來進行通信。

　　最妙的是，可靠性會隨著網(wǎng)絡(luò)的擴展而增加。這是因為更多的設(shè)備意味著更多潛在的通信路徑，也就意味著為信息能夠順利抵達目的地所提供的保證越大。

　　* 無需現(xiàn)場勘測

　　現(xiàn)場勘測是指對您的工廠進行物理性檢查，以便確定暢通無礙的視線路徑，從而在網(wǎng)關(guān)和無線設(shè)備之間生成通信鏈路。勘測時還要分析潛在的鏈路帶寬和速度，以及可能的干擾源。

　　現(xiàn)場勘測可能需要幾百個小時之多，尤其當工廠的建筑、設(shè)備以及其它的障礙限制了通信路徑的時候。同時這種現(xiàn)場勘測仍然不能預(yù)測未來可能導(dǎo)致通信中斷的狀況。
 
　　但是利用自組織網(wǎng)絡(luò)您不再需要費用高昂的現(xiàn)場勘測。事實上，所有您需要了解的僅僅是網(wǎng)絡(luò)可以支持的最多的無線設(shè)備數(shù)量，以及網(wǎng)關(guān)和路由器的信號覆蓋范圍而已。

　　如果某個設(shè)備的合理位置（譬如，需要貼近它的測量點）距離它的網(wǎng)關(guān)太遠而不能直接通信，或者有什么物體對信號產(chǎn)生了干擾， 其它在信號范圍內(nèi)的設(shè)備可以將信息進行中轉(zhuǎn)，以保證信息傳輸?shù)倪B續(xù)性。

　　* 能量效率高

　　自組織網(wǎng)絡(luò)同傳統(tǒng)的點對點網(wǎng)絡(luò)相比，能量效率更高。

　　例如，在點對點網(wǎng)絡(luò)中，一個 1W 的無線信號可以覆蓋的距離范圍是 1'500米；而在一個自組織網(wǎng)絡(luò)中，十個0.001W (1mW) 的設(shè)備就可以通過 150 米長的跳頻達到同樣的覆蓋范圍。

　　為什么會產(chǎn)生 100 比1的這么大的差別呢？ 對于自組織網(wǎng)絡(luò)而言，用不著利用一個單一設(shè)備“一路呼嘯”著直到網(wǎng)關(guān)，只需“靜悄悄”地從設(shè)備到設(shè)備進行傳播，直到信號抵達目的地即可。
　
　　有些自組織網(wǎng)絡(luò)還使用先進的能源管理功能來保存能量。 在這種方法中，無線設(shè)備不會持續(xù)處于通電狀態(tài)。 當不需要發(fā)送信息的時候， 他們就會處于“睡眠”模式，通過對所有的電子部件斷電來使耗電達到最少，直到設(shè)定的機制在預(yù)定的通信時間將設(shè)備“警醒”為止。 并且由于使用了有效的 TDMA 通信方式，“警醒”的時間短暫而高效。

　　能量效率高意味著電池可以持續(xù)更長的時間。 這一點十分重要，因為電池壽命對維護費用有很大的影響。

　　* 自行組網(wǎng)

　　您無需告訴一個自組織網(wǎng)絡(luò)如何將信息送達目的地，也無需擔心當添加一個新設(shè)備的時候通信如何進行。

　　因為每當一個新設(shè)備加入網(wǎng)絡(luò)的時候，網(wǎng)絡(luò)便會自動進行調(diào)整或自行組織，然后將新設(shè)備帶入到網(wǎng)絡(luò)中去。如果有設(shè)備或者通信路徑失靈，那么信息會自動改變方向，通過網(wǎng)絡(luò)內(nèi)另外的設(shè)備進行傳遞。

　　而且，當加入一個新設(shè)備后產(chǎn)生了一條更好的路徑，網(wǎng)絡(luò)將重新組織以對其加以充分利用。

　　在效果方面，網(wǎng)絡(luò)可以自動“治愈”自己，所以任何環(huán)境變化都不會阻止信息抵達它的目的地。

　　* 安裝容易

　　自組織網(wǎng)絡(luò)很容易進行安裝和管理——沒有必要再進行復(fù)雜的計劃或者費用不菲的現(xiàn)場勘測。所有您需要知道的無非是網(wǎng)絡(luò)可以支持的無線設(shè)備的最大數(shù)量，以及設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的無線信號的覆蓋范圍而已。只要每個設(shè)備或網(wǎng)關(guān)都至少處于另外一個的范圍之內(nèi)，您的網(wǎng)絡(luò)就會可靠、有效地工作。

　　自組織網(wǎng)絡(luò)還可以對應(yīng)變化自動調(diào)整。即使剛剛安裝完成，你也可以很簡單地進行設(shè)備和網(wǎng)關(guān)的添加、移出、更換或者重新定位。

　　設(shè)備一旦完成安裝，即會自動加入網(wǎng)絡(luò)、自行組織，然后傳輸數(shù)據(jù)。

　　* 具有診斷功能

　　想象一下，您能否在同一時間內(nèi)，不但通過無線網(wǎng)絡(luò)接收測量數(shù)據(jù)，而且可以檢修設(shè)備故障，還可以上傳修改的軟件？

　　您當然可以！基于新興的、以無線方式訪問HART信息之標準的自組織網(wǎng)絡(luò)有望具備所有的這些能力。這個標準目前正在由 HART 通信基金會 (HCF) 的無線 HART 工作團隊進行的開發(fā)之中。
　
　　利用無線技術(shù)的 HART 設(shè)備可以無線方式傳達重要的故障診斷數(shù)據(jù)，例如設(shè)備或者過程的健康狀況。 診斷信息也可以動態(tài)發(fā)送到其它的無線設(shè)備，所以相鄰設(shè)備可以對失靈設(shè)備“報警”做出反應(yīng)。

　　診斷數(shù)據(jù)的價值具有重要意義。例如，利用診斷數(shù)據(jù)可以從控制室通過安全設(shè)備來診斷儀器警報， 或者在維修車間就可以減少 60％以上典型的儀表巡檢。

　　目標應(yīng)用 

　　第一代自組織網(wǎng)絡(luò)針對的是數(shù)據(jù)更新率在每數(shù)秒一次到每分鐘一次的應(yīng)用場合。這與有線技術(shù)方案有所不同，有線方案的更新率通常在十分之一秒左右。

　　在安全方面，自組織網(wǎng)絡(luò)非常適合于典型的監(jiān)測用途。例如，大多數(shù)工廠都有幾百個甚至幾千個測量點由人工來進行監(jiān)測。 人工數(shù)據(jù)收集的時間常為每班、每天、每周、每月一次甚或根本沒有，所以與此相比，每數(shù)秒一次的頻率看上去和實時監(jiān)測幾乎沒有什么兩樣。

　　自動化的無線監(jiān)測還可以消除許多在手動數(shù)據(jù)收集中產(chǎn)生的錯誤，包括抄錄板記錄的誤差，表盤式指示的不準確，以及手持式測量設(shè)備操作的可重復(fù)性較差等等。

　　這些網(wǎng)絡(luò)還可以支持開環(huán)控制和某些形式的耐時間延遲控制。潛在的開環(huán)控制應(yīng)用包括， 啟動一臺泵或者關(guān)閉一只手動切換閥等等，而進行這些動作的操作人員可能需要花費一個小時甚至更多的時間以獲取合適的工作許可，或者來到現(xiàn)場來完成合適的控制動作。 在這種情況下，一分鐘的數(shù)據(jù)更新率已經(jīng)可以提供大量的響應(yīng)時間了。