尽管无线技术有了长足的进步，制造业仍继续将其最关键的任务转向有线通信形式，如以太网或光纤。来自互联网跨学科研究所（IN3）无线网络（WiNe）小组的研究人员克里斯蒂娜•卡诺（Cristina Cano）和哈维尔•维拉霍萨纳（Xavier Vilajosana）教授的一项新研究为无线技术的使用打开了大门，无线技术的功率和可靠性与光纤相当，可以取代有线连接。发表在《IEEE Transactions on Wireless Communications》杂志上的这项研究项目首次创建了毫米波段信号传播模型的参数化，这是一种能够在工业环境中每秒传输大量数据的无线技术。根据研究人员的说法，这个新模型是理解这类信号在工业装置中如何表现的第一步，可能会对工业4.0的发展产生重大影响。

克里斯蒂娜·卡诺说：“这项研究的目的是通过将移动设备融入制造过程，降低通信成本，提高通信灵活性，这对于向工业4.0迈进非常有用，因为它允许，例如，将可自由移动的机械臂连接到生产过程或建立用于数据报告的通信，并在紧急情况下控制或停止过程的不同组件。但这也可以让工人成为这一过程的一部分。”

阿尔巴同步加速器的一项独特研究

在工业环境中实现毫米波段之前，有必要了解它们是如何在如此独特的环境中传播的。目前有几种这种高频信号的传播模型，但在工业设备中没有。卡诺说：“模型是一种现实的表现，通过方程，我们可以预测信号在每个环境中会发生什么。在办公室和城市环境中有几种毫米波段的型号，但在工业环境中几乎没有。这些类型的设施在许多方面不同，可能会干扰无线信号的行为，例如天花板的高度、墙壁和地板的材料或它们所包含的机械类型。我们的研究首次使我们能够确定工业环境的参数。”

研究人员能够在位于巴塞罗那的阿尔巴同步加速器（ALBA synchrontron）测量这种信号的行为，这是一种电子加速器，它使来自世界各地的研究人员能够使用同步加速器进行实验，之所以选择同步辐射光，是因为它的设施具有与不同工业环境大体相似的特点生产工厂，如制冷设施、服务器室或实验大厅。”科学界很难进入一个制造厂进行测试，这就是为什么我们认为这种类型的模型需要这么长时间才能参数化。由于阿尔巴同步加速器允许我们进入它的设施，我们得以在这项调查中取得进展。这些设施与我们可能在工业环境中发现的设施非常相似，而且，由于我们在加速环停止时进行了测试，我们能够进入内部，并在这样一个特定的环境中对这些波段的信号进行实验。我们相信这是一个独特的机会，”研究人员解释说。

通过在这种环境下进行测量，我们已经能够验证工业厂房中的典型表面（如反射管）对此类通信非常有利，因为它们允许信号沿着各种路径传播，并且增强了接收能力，允许更大的覆盖范围。”具体来说，我们能够建立一个110米的链路，这是迄今为止ieee802.11ad标准实现的最大的通信链路。

可供研究社区使用的模型

该模型是了解此类信号在这种环境中的行为的第一步，但是必须建立协议来保证制造业在其关键过程中进行此类通信所需的可靠性。研究人员说：“这一领域的研究可以应用于生产线监控过程中的电缆更换，而这些生产线必须做出非常快速和可靠的决策。”

她接着说：“基于这个原因，我们必须能够保证，当发出停止生产过程的紧急消息时，它会在规定的时间内到达，并且它的接收是高度可靠的。否则，如果消息丢失或延迟到达，后果可能是灾难性的。”

为了加快这些协议的起草，整个研究团体都可以使用新模型。作为结论，卡诺说：“我们在文章中提供的参数有助于预测信号在工业环境中的表现。例如，可以在模拟器中配置它们来模拟不同的配置，并获得反映真实情况的结果。通过这种方式，它可以帮助其他研究人员设计保证网络正常运行的协议。”