低功耗正在成为工业自动化网络规划和施行中越来越重要的要素，而且有新的协议可用于协助下降功耗和本钱。
尽管人们认为功耗不是工业自动化中的要害规划问题，但因为几个原因，低功耗规划在曩昔几年中变得十分重要。首先是电力的明显本钱。长途操控更多体系，因而操控器和无线体系的功耗添加。这相当于全世界数百万美元，削减这项法案是石油价格如此之高的要害焦点。许多工业用户的关税依赖于电力的可用性，而且能够在需求添加时削减供给，使得能够以更低的功率运转。
无线技能能够经过多种办法下降功耗。经过低功耗芯片，恰当的协议和功耗感知软件下降无线收发器的功耗能够协助下降直接本钱。此外，无线操控器还能够在工厂车间周围运用，以操控加热，照明和高压空调的水平，详细取决于其时的活动和人员配备水平。这能够大大下降设备的整体直接功耗。
还有其他驱动器能够下降功耗。规划和制作收发器芯片的技能发展现在将无线设备和模块带入能量搜集的才干规模内。这意味着从环境中铲除的功率 – 一般来自振荡或工厂车间的温度 – 可用于为传感器和无线链路供电，而无需定时替换电池。这样，假如传感器需求替换电缆或替换电池，则能够将传感器放置在曾经无法访问的很多方位。这样能够在毛病导致生产线中止之前对设备进行更亲近的监控，修正或替换。无线传感器的运用也为工业客户带来了直接的本钱节省。可是，在下降无线体系功耗时，要经过下降收发器功率或运用固有的低功耗拓扑（如网状网络）来解决问题。依据数据速率，推迟和网络节点之间的距离，还能够运用几种不同的协议。
还有多种频率可供挑选，每种频率都有自己的优势和应战。
越来越受欢迎的规模是未经许可的2.4 GHz，从蓝牙到Wi-Fi到Zigbee有许多不同的办法。规范安排正在开发这些技能的低功率版别，可是频带自身比其他更低频率自身更耗电。
因为该频率可在全球规模内运用并用于广泛的顾客和企业运用，因而收发器可从低本钱的规模经济中获益，体系集成商可供给多种设备和模块供您挑选。可是，这是一个拥堵的频谱带，对来自同一顾客和企业体系以及微波和其他发射的搅扰很灵敏。许多协议没有针对实时数据进行优化，运用最佳状况算法，而且假如因为搅扰有必要不断从头发送数据包，也会添加功耗。
其他无线协议是经过专有办法或现有工业规范开发的。例如，Cyan Technology开发了自己的CyNet网状网络，用于875 MHz频段的超低功率链路，而Hart现已将其用于WirelessHART的HARTbus协议扩展到网状网络中的链路设备。
网状网络具有低功耗的要害优势，但在数据吞吐量和推迟方面存在其他问题。网状网络运用每个节点将音讯转发到下一个节点，直到音讯抵达其目的地。这意味着功率因而尺度要求低得多，因为收发器只需求抵达其最近的街坊。可是，数据或许有必要跳几回才干抵达目的地，然后添加推迟。每个节点还有必要处理两组数据流量，将可用带宽折半。这能够经过来自传感器和监测设备的小数据包来补偿。这一般不是问题，但推迟效应是。 WirelessHART运用2.4 GHz频段为依然运用网状网络的实时数据供给更高的吞吐量和所需的推迟，以坚持低功耗和节点本钱。
SP100.11a
WirelessHART网状网络
SP100.11a运用与WirelessHART相同的协议，但它是一种敞开规范，支撑多种协议，包含单个无线基础设备上的Profibus。它旨在支撑工厂自动化运用程序的功能等级，而不仅仅是进程操控，而且是ANSI规范。
GHz ISM
Atmel的AT86RF230-ZU是专为802.15.4和Zigbee规划的CMOS 2.4 GHz收发器，以及WirelessHART和SP100.11a协议。因为它作业在2.4 GHz空间，因而它也可用于运用6LoWPAN协议的体系（见下文）。
Atmel的AT86RF230 2.4 GHz收发器支撑Zigbee、WirelessHART、SP100.11a和6LoWPAN
AT86RF230是一种真实的SPI到天线规划，除了片上集成的天线，晶体和去耦电容外，还有一切RF要害元件，可与Atmel的AVR系列等外部微操控器合作运用。它集成了模仿无线电收发器和数字解调，包含时刻和频率同步和数据缓冲，只需求一个天线，一个晶体和四个去耦电容。双向差分天线引脚用于发送和接纳，因而不需求外部天线开关。
接纳到的RF信号经过差分线路经过低噪声放大器（LNA）馈送到RF滤波器（PPF），以发生杂乱信号。该信号由混频器向下转化为中频，并馈送到集成通道滤波器。限幅放大器供给满意的增益来驱动模数转化器（ADC）并发生数字信号，然后由数字基带接纳器采样。
关于传输，器材运用在数字发送器中生成的偏移-QPSK（O-QPSK）调制，然后馈送到功率放大器，而内部128字节RAM缓冲要发送的数据或接纳的数据。这种组合供给-17 dBm至3 dBm的可编程输出功率，接纳灵敏度为-101 dBm，链路预算为104 dB。
Zigbee
德州仪器（TI）用于Zigbee的CC2531低功耗SoC是一款支撑USB的真实片上体系（SoC）解决方案，适用于IEEE 802.15.4和Zigbee运用，如工业操控。凭仗内置的无晶体USB接口，它能够构建USB加密狗或USB可晋级网络节点，总本钱低。 CC2531将Chipcon的RF收发器的功能与行业规范的增强型32 MHz 8051微操控器，体系内可编程闪存和8 KB RAM相结合。关于需求超低功耗的体系，它还具有各种操作形式，而且操作形式之间的短转化时刻进一步保证了低能耗。
CC2531 Zigbee集成收发器USB SoC
蓝牙
蓝牙现在也正在成为工业自动化的可行技能。该规范的最新版别Bluetooth v4.0向中心规范引入了低能耗技能，使新设备能够在微型扣子电池上运转数月乃至数年。
跟着这项技能被多家供给商的安全和顾客运用所选用，本钱在工业运用中变得极具吸引力，特别是在需求扩展规模链接的状况下。
莱尔德科技的BISM2蓝牙模块添加了功率放大器和低噪声信号放大器，可供给长达1，000米的蓝牙衔接。 25 mm x 35 mm模块经过串行数据端口衔接到高功能集成蓝牙天线。除了选用彻底认可的嵌入式蓝牙协议栈外，该模块还包含一个全面的AT风格界面，可将运用程序的开发时刻从数月缩短至数天。
集成功率放大器供给25 mW输出和功率操控，而低噪声放大器将接纳灵敏度提高到优于-84.5 dBm以取得规模。假如设备和设备散布在整个站点上，这将特别有用。
Laird Technologies的BISM2长距离蓝牙模块
WirelessHART
依据IEEE802.15.4的规则，2.4 GHz ISM频段分为16个非堆叠频道。 WirelessHART运用伪随机信道跳频序列来下降与其他网络（尤其是Wi-Fi）搅扰的或许性。信道跳变意味着设备不会固定在IEEE802.11b/g网络正在运用的信道上很长一段时刻。运用时分多址（TDMA）协议可保证在任何给定时刻只要一个设备在通道上通话，然后避免音讯抵触并经过运用10 ms时隙来供给界说的推迟。
WirelessHART运用带有10 dB放大器的2.4 GHz无线电，答应最多200 m的通讯到下一个节点，这又能够作为路由器沿着网格传递音讯。当不需求全距离时，节点能够以较低功率发送以削减搅扰其他网络的时机。
它运用直接序列扩频（DSSS）供给大约8 dB的附加增益，其传输规模散布在所选信道的整个频率规模内。具有正确解码信息的设备能够接纳数据，而其他设备将传输视为白噪声并疏忽它。这答应接纳和共存多个堆叠的无线电信号。
6LoWPAN
与此一起，互联网作业组一向致力于运用IPv4和IPv6衔接传感器和设备的更高等级协议。 6LoWPAN或IPv6低功耗无线个域网已界说了封装和报头界说，答应经过IEEE 802.15.4网络（如Zigbee）发送IPv6数据包，以便能够在更广泛的Internet上运用这些数据包。
6LoWPAN的方针是低功率无线电通讯，数据速率较低，外形十分有限，工业自动化是要害范畴。经过指定在不同网络上发送相同分组的办法，转化分组的需求较少，然后下降了杂乱性，功耗和本钱。
尽管这是一种更高等级的协议，但它会直接影响无线网络中完成的处理要求和数据包巨细，然后影响每个节点的功耗。
其他ISM频段
2.4 GHz频段并非世界上仅有用于工业自动化的频段。其他较低的ISM频段具有相同功率预算的更大规模的优势，然后供给明显的功率优势。这些较低的频段纷歧定能带着很多数据，但这不是工业自动化的问题。运用网状网络拓扑结构，运用这些较低频段的设备能够明显下降功耗。可是，这些不是大批量运用，因而终端设备本钱或许更高。这些频段中的设备也倾向于运用专有协议，然后约束了互操作性。
Semtech XE1205是一款低功耗，零中频集成收发器，作业在433/868/915 MHz ISM频段，可处理宽带和窄带链路，为运用工业协议供给要害优势网络和进程操控。
设备中的一切首要RF通讯参数都是可编程的，其间大部分都能够动态设置。它可用于欧洲（ETSI EN 300-220-1），25 kHz信道距离和北美（FCC第15部分）监管规范。
Semtech的TrueRF技能消除了对SAW滤波器的需求，削减了元件数量和体系本钱，一起仍满意ETSI和FCC规则。
相同，Silicon Labs SI1012-A-GM是一款低功耗240至960 MHz收发器，集成了25 MHz 8051微操控器和12位ADC。
收发器支撑FSK，GFSK和简略的开关OOK起伏调制，接纳灵敏度为-121 dBm，输出功率为13 dBm。它在接纳形式下运用18.5 mA，在短距离+1 dBm链路上运用18 mA。
Silicon Labs Sl1012 240-960 MHz集成收发器
