電子發燒友網報道（文/李寧遠）在嚴苛、復雜以遠程操作為主的工業制造環境中，對可靠通信的需求不容忽視。先進的連接和互聯技術的發展，加速了制造業向現代化和數字化轉型。工業應用中使用無線通信已有很多年，初期用于對起重機和其他活動設備實施基本控制，在近幾十年采用更加標準化的無線連接技術之后，開始對更廣泛的終端設備提供控制。

在工業場景里，任何單一的無線技術都有其優勢和劣勢，很難說滿足全部的場景需求，比如低帶寬和低功率技術就只適合偶爾連接的儀表設備。與之相反，對于部署在繁忙廠區中，有多個傳感器同步不間斷通信的無人搬運車，則應選擇更高帶寬的連接選項。BLE、5G這種工業應用無線連接大家已經耳熟能詳，60 GHz無線數據連接又是怎么一回事呢？

實時協議需要無延遲無線數據鏈路

60GHz頻段的毫米波想必大家都聽說過，這一頻段不像其他我們熟悉的頻段有那么多授權限制，而且它不像藍牙、WLAN和5G要走基于數據包的發送協議。60GHz技術采用直接發送的位流，能以最快的速度將無線數據鏈路打通，幾乎可以媲美有線連接。

無線連接在革新傳統有線連接的過程里，最受人詬病的問題就是鏈路會存在延遲。而實時性是工業場景里非常看重的指標，所有基于數據包的無線連接標準都存在鏈路延遲的問題，這是技術本質決定的。雖然有些技術可以將延遲縮短，但是也很難保證從指令發出到設備接受并執行整個過程里延遲不會超出協議（如EtherCAT）的要求。

很典型的例子是工業機器視覺應用，傳統的無線連接方案并不是替代線纜的理想選擇，因為延遲很高而且需要對圖像進行壓縮。使用無線連接帶來的任何延遲都將提升制造時間和成本的增加，因為生產線要降低速度以適應計算機所需的處理時間。同時，對于圖像的壓縮也會增加計算機解析捕捉到的圖像的難度。采用60GHz無線連接技術才能規避傳統無線連接的弊端，而且能夠讓這些圖像傳感器能夠直接傳輸數據到計算機或連接到無線鏈路從而連接到控制中心。

幾種60GHz無線技術對比

在工業應用領域，我們通過市面上提供60GHz無線技術的三家知名廠商的具體產品（MOLEX、ST、ADI）的對比來看看這一技術到底能帶來哪些性能的提升。首先一點可以確定的是，就技術本身的特性，60GHz無線延遲會小很多，Wi-Fi在以太網傳輸里會產生20 ms左右的延遲，5G可以將這一延遲減少到1 ms，而60 GHz鏈路的延遲是數量級的領先，能縮短到μs，具體的延遲還要視各家的技術水平而定。

60GHz無線技術能顯著提升數據傳輸效率，這一點在MOLEX的60GHz無線連接產品里體現得最為明顯，在數據傳輸的速率和效率上比其他兩家做得更全面。其實單看幾家60GHz無線產品的最高數據速率，MOLEX的6Gbps并不是最高的，最高的是ST的6.25Gbps。但是，MOLEX的60GHz產品能夠提供信號聚合，即利用虛擬管道I/O（VPIO）技術為低速和高速信號內置信號聚合功能。VPIO 聚合低速和高速信號以通過一條或多條鏈路同時傳輸，有助于補償影響鏈路性能完整性的實時事件，極大提升傳輸效率。

MOLEX

ST的60GHz產品在功耗上更勝一籌，ST60設計得尤為緊湊，支持低功耗ASK調制方案。ST60發送模式下44mW的功耗，接收模式下27mW的功耗，關機模式下3.5μW的功耗已經是很低的功耗了。而在最高數據速率6.25Gbps下，ST60發送功耗為7 pJ/bit，接收功耗為5.4 pJ/bit，遠低于Wi-Fi最低的12.5 pj/bit，是目前該技術業內最低的功耗。

ST

上面說到，60 GHz鏈路的延遲是數量級的領先，能縮短到μs。而具體到每一家的技術，在延遲上ADI的60GHz鏈路延遲是最低的，能將鏈路延遲壓縮到2μs以內，比ST的7μs更低。同時，ADI的60 GHz位輸入/位輸出解決方案，可以無縫集成到現在工業場景中正在使用的有線協議（如IEEE802.3、TSN等）的系統或設備上，適應性很高。

ADI

小結

雖然工業場景里60GHz無線技術目前應用得還不算廣泛，但60GHz無線通信技術使得工業自動化場景有機會實現真正的無延遲無線數據連接，既擺脫傳統無線通信在工業領域的掣肘，又擺脫有線連接的限制。