如何用60GHz无线技术解决工业连接问题

BLE5G这种工业应用无线连接大家都很熟悉，60GHz什么是无线数据连接？使用60GHz无线连接技术可以避免传统无线连接的缺点，这些图像传感器可以直接将数据传输到计算机或连接到无线链路，从而连接到控制中心。

在严苛.在以远程操作为基础的复杂工业制造环境中，对可靠通信的需求不容忽视。先进的连接和互联技术的发展加速了制造业向现代化和数字化的转型。无线通信在工业应用中已经使用了很多年。在早期阶段，它被用于对起重机和其他活动设备的基本控制。在近几十年采用更标准化的无线连接技术后，它开始为更广泛的终端设备提供控制。

在工业场景中，任何单一的无线技术都有其优缺点。很难说它能满足所有的场景需求。例如，低带宽和低功率技术仅适用于偶尔连接的仪表设备。相反，对于部署在繁忙工厂区域并同步多个AD9888KSZ-100传感器通信的无人驾驶车辆，应选择带宽较高的连接选项。BLE.5G这种工业应用无线连接大家都很熟悉，60GHz什么是无线数据连接？

实时协议需要无延迟无线数据链路

60GHz每个人都一定听说过毫米波的频段。这个频段没有我们熟悉的其他频段那么多授权限制，也不像蓝牙.WLAN和5G走基于数据包的发送协议。GHz该技术采用直接发送的位流，可以以最快的速度打开无线数据链路，几乎可以与有线连接相媲美。

在创新传统有线连接的过程中，无线连接最受批评的问题是链路的延迟。实时性是工业场景中非常重要的指标。基于数据包的所有无线连接标准都存在链路延迟问题，这是由技术本质决定的。虽然有些技术可以缩短延迟，但很难确保延迟不会超过从指令到设备接受和执行的整个过程(例如EtherCAT）的要求。

一个典型的例子是工业机器的视觉应用。传统的无线连接方案不是替代电缆的理想选择，因为延迟很高，需要压缩图像。由于生产线需要降低速度以满足计算机所需的处理时间，因此使用无线连接造成的任何延迟都会增加制造时间和成本。同时，图像的压缩也会增加计算机分析捕获的图像的难度。使用60GHz无线连接技术可以避免传统无线连接的缺点，这些图像传感器可以直接将数据传输到计算机或连接到无线链路，从而连接到控制中心。

几种60GHz无线技术对比

在工业应用领域，我们通过市场提供了60个GHz三家知名无线技术制造商的具体产品（MOLEX.ST.ADI）对比一下这个技术能带来什么性能提升。首先，可以肯定的是，就技术本身的特点而言，60GHz无线延迟要小得多，Wi-Fi20将在以太网传输中生成ms延迟5左右G你可以把这个延迟减少到1ms，而60GHz链路的延迟是数量级的领先，可以缩短到数量级μs，具体的延迟取决于每个家庭的技术水平。

60GHz无线技术可以显著提高数据传输效率，这就是MOLEX的60GHz无线连接产品最为明显，在数据传输速度和效率方面比其他两种产品更全面。事实上，只要看看几个60个GHz无线产品的最高数据率，MOLEX的6Gbps不是最高的，最高的是ST的6.25Gbps。但是，MOLEX的60GHz该产品可以提供信号聚合，即使用虚拟管道I/O（VPIO）内置信号聚合功能为低速和高速信号。VPIO通过一个或多个链路同时传输聚合低速和高速信号，有助于补偿影响链路性能完整性的实时事件，大大提高传输效率。

ST的60GHz在功耗方面，产品更好，ST60设计特别紧凑，支持低功耗ASK调制方案。ST60发送模式下44mW功耗，接收模式下27mW功耗，关机模式下3.5μW功耗已经很低了。最高数据速率为6.25Gbps下，ST60发送功耗为7pJ/bit，接收功耗为5.4pJ/bit，远低于Wi-Fi最低的12.5pj/bit，这是目前技术行业最低的功耗。

上面说到，60GHz链路的延迟是数量级的领先，可以缩短到数量级μs。针对每个家庭的技术，在延迟ADI的60GHz链路延迟是最低的，可以将链路延迟压缩到2μs以内，比ST的7μs较低。ADI的60GHz位输入/位输出解决方案可以无缝集成到当前工业场景中使用的有线协议(例如IEEE802.3.TSN在系统或设备上，适应性很高。

小结

虽然工业场景60GHz目前无线技术还没有广泛应用，但是60GHz无线通信技术使工业自动化场景有机会实现真正的无延迟无线数据连接，不仅摆脱了工业领域传统无线通信的限制，也摆脱了有线连接的限制。