38、工业互联网通信与网络：标准化协议栈中的寻址、路由及应用层通信

工业互联网通信与网络：标准化协议栈中的寻址、路由及应用层通信

1. 标准化协议栈中的寻址与路由

1.1 WirelessHART 路由机制

WirelessHART 的路由功能位于网络层，采用辅助式方法，借助网络管理器为所有设备创建路由信息。网络管理器需从子网内所有设备收集必要信息。

当设备加入 WirelessHART 网络时，网络管理器会为其分配 16 位（2 字节）的网络地址，以节省在每个数据包中发送设备完整物理地址（通常为 8 字节）的开销。同时，加入的设备会发送发现的邻居列表。网络管理器可以是一个独立实体，也可与连接子网到其他子网或工厂骨干网的网关共置。

WirelessHART 提供多种路由方案：
- 源路由 ：完整路由包含在数据包中，通常用于网络管理器进行诊断。
- 基于图的路由 ：网络管理器为子网构建多个有向图，这些图不唯一且可能重叠，以提供替代路由。设备可能属于多个图，会为每个图获得一个额外的图 ID。当设备要发送数据时，选择相应的图 ID 并写入网络数据包，中间设备根据该图 ID 转发数据包，直到到达目的地。

研究表明，图路由在最坏情况下的可靠性方面优于源路由，但代价是更高的能耗和更长的延迟。WirelessHART 是 HART 的无线扩展，用于发送 HART 命令，其应用层已明确指定，有利于与已部署的 HART 解决方案实现互操作性。要将 WirelessHART 网络集成到基于 IP 通信的更大网络结构中，需要部署专门的网关进行标准转换。

1.2 ISA100.11a 路由机制

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