还在使用专网吗？——开放标准工业无线网络的优势

前言

从整体来讲，开放标准的无线网络比专有网络更便宜，更易于使用，并鼓励用户之间的创新和共享。

选择无线网络时，请先考虑总的拥有成本、互操作性和实用性。大约30年前， 相互的竞争通信协议包括由IBM支持的令牌环网和由GM支持的工业网TokenBus。Banyan Vines 和Novell Netware 也在其中。现在，最主要的协议包括IEEE 802.3以太网以及带冲突检测的载波侦听多路访问（CSMA-CD）。实施和维护专有协议的成本高昂；以太网利用简化的方法，可以以更低的成本建立连接。

当无线网络在大约20年前首次推出时，它们既昂贵又繁琐且速度慢。与有线网络相比，没有任何竞争力可言。即使为小型的、基于家庭的网络进行安装和配置，也是一件苦差事，运行起来可靠性也很差。设备也非常昂贵，所以当时只有那些发烧友或最前沿的技术人员才能进入这个领域。

一系列非标准产品的使用使问题变得更加严重，这些产品承诺可以实现更好、更快的连接，和更低的总拥有成本。但降低总拥有成本并不一定总能如愿。随着标准化的发展，为专有网络提供服务所需的专业人才库非常有限，因而成本高昂。从长远来看，专有的、非标准的设备或网络最终无法立足，并且会导致技术部署放缓。

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开放网络与专有网络的差异

标准化允许自由和开放的思想交流，以促进持续改进，而不会有总体利润方面的负担。开放标准是包容性的；任何坚持开放标准的人都可以参与并做出贡献。专有标准是在封闭的环境中开发的，最终目标是通过占有一定的市场份额，来保持竞争优势并获得盈利。开放标准通过为开发和性能设置边界范围来限制技术，从而推动开发人员设计出成本更低的解决方案。

开放标准还允许跨学科的不同设计团队之间的协作，从而产生创新的解决方案，改进现有技术并推动将其部署到应用或行业中。开放标准推动竞争，促进创新。这一切，都降低了开放标准技术的成本，扩大了参与者的范围。它对所有技术都是适用的，而不仅仅是无线技术。

专有技术也可以成为创新的驱动力。早期的网络使用不同的中间仲裁方法来解决多用户、多址通信的问题。早期使用的很多技术已经标准化，并且很多会持续存在。然而，专有系统本质上是封闭系统，并不像开放标准那样对所有人开放。专有的、非标准网络依赖于自定义代码和设备、非标准的频率和设备，以及具有专门配置的专用接口。这些系统的开发成本很高，但系统投资者需要回报。

如果系统按照宣传所讲的方式运行，并且没有来自竞争方面的压力，那么业主对开发和创新的追求可能不会那么积极，开放标准生态系统中的开发人员也是如此。遗憾的是，任何研究和开发的成本以及由此产生的系统升级都由最终用户承担，并且通常都非常昂贵。

例如，开放式标准Wi-Fi的部署，可能需要花费5,000 美元，并且可以通过商用设备以低成本提供稳健且易于升级的系统。另一方面，在同一时期内，专有系统可能花费6位数，但性能只是略有改善。以一个大型市政污水处理设施为例，客户希望能够创新并保持使用最新技术，因此他们安装了专有无线系统。尽管该系统运行良好，但进行升级和安装需要花费数十万美元。

“除非存在压倒性的技术优势或法律方面的原因，

否则大多数专有系统将在设计过程的初期被淘汰。

每个非标准项目都会导致成本的增加。”

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部署专有系统的成本

为了保护专有系统，如果首席技术官想要使用特定供应商，那么在最终设计中获得最佳结果的唯一方法就是使用同一个供应商。不要试图混合和匹配不同厂家的设备，因为基础系统支持的标准不同，这样就可能会出现问题。如果公司最初使用ABC 的产品，那么该系统中使用的每个组件都必须来自系统ABC。

这可能会导致初始预算的增加，但公司将拥有一个完整且有效的系统。其它收益包括拥有通用设备，所有系统都经过优化，并根据管理系统设计和运行的专有标准进行通信和运营。

开放标准和专有标准之间的差异，不仅仅是初始成本。可以毫不夸张地说，在系统的生命周期中，专有系统与开放系统的成本比可能高达30比1。除非存在压倒一切的技术优势或法律方面的原因，否则大多数专有系统将在设计过程的早期被淘汰。每个非标准项目都会导致最终设计增加额外成本。

系统运行后，其它成本开始显现。一个主要成本是系统升级；升级费用很容易与初始资本投资相当，甚至使其相形见绌。另一个无法预料的问题是专有系统可能需要专业技术人才。找到合格的人员来维护、服务、和升级标准系统是非常困难的；找到并留住专门从事特定供应商的技术人员和工程师并不容易。缺乏人才，尤其是专业人才稀缺，这也可能会大大增加成本。

03

开放标准原则

2012 年，电气和电子工程师协会（IEEE）、互联网协会（ISOC）、万维网联盟（W3C）、互联网工程任务组和互联网架构委员会共同确认了一系列原则，促进了互联网和相关技术的指数级增长。“开放标准”（Open Stand）原则上定义了可获取的标准，并通过公开参与的过程，为协作创新提供了框架。这5项开放标准的原则是：

1. 合作；

2. 坚持原则；

3. 集体赋权；

4. 可用性；

5. 自愿采用。

任何满足需求或解决问题的技术，都将被广泛应用并最终实现标准化。在整个技术史上，类似的例子数不胜数。以太网是一个类似专有系统的典型例子，它首先成为事实上的标准，后来被军方和工业采用，然后才正式发布为IEEE 802.3。另一个例子是蓝牙，它由私人开发，然后被标准化为IEEE802.15.4。这主要是因为他们获得了工业界和公众的广泛应用。

开放标准无线网络价格低廉，功能强大，并且具有广泛而深入的市场渗透率。开放标准是“中立的供应商”，任何希望参与的人都可以贡献，唯一的要求是他们要遵守管理标准。开放标准推动了创新和应用，同时降低了成本。

由于技术或制度缺陷，专有系统可能会降低技术的应用。企业在部署网络系统时，应充分考虑总拥有成本、互操作性和实用性。在初始阶段进行充分的研究，将确保系统的长期稳健、有用和可靠性。

END

本文来自于《控制工程中文版》（CONTROL ENGINEERING China ）2019年06月刊《封面故事》栏目，原标题为：开放标准无线网络的优势

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