工厂无线技术过去更多用于设备状态监测、能耗采集和仓储终端，因为这些数据即使出现短时间延迟，通常不会直接影响机械动作。但自动化设备真正最庞大的信号来源，仍然是传感器、电磁阀、压力开关和各种数字量、模拟量I/O。每增加一个检测点，就可能增加一根信号线；设备动作范围越大，电缆拖链、旋转接头和活动线束就越复杂。8月31日，SMC正式在新产品信息中公布EXW1无线系统，将数字量输入输出、模拟量输入、阀岛以及IO-link设备进一步纳入工业无线I/O架构。相比过去“无线只负责监测”的使用方式，这类系统开始尝试处理更加靠近PLC控制层的现场信号，也让设备制造商重新考虑一个长期存在的问题：是不是每一个传感器和电磁阀都必须通过一根实体通信电缆连接到控制柜。
工业设备中的线缆数量增长往往比机械设计人员最初预计得更快。一个简单气缸可能需要两个位置传感器，一套夹具又可能配置压力确认、工件检测和电磁阀控制；几个机械单元组合起来以后，几十甚至上百个I/O点很快就会出现。固定机械上的配线相对容易处理，但如果传感器安装在旋转工作台、移动滑台、机器人末端或者频繁换型的模块上，线缆不仅需要传输信号，还要长期跟随机械运动。电缆反复弯曲、扭转和摩擦以后，本身就可能成为设备故障源。无线远程I/O的价值首先就在这里，它不一定取代所有现场布线，而是把最难布、最容易受到机械运动影响的那部分通信线路减少下来。
SMC公布的EXW1使用2.4GHz频段，并采用跳频通信方式，最快每2毫秒切换一次通信频率，用于提高复杂工业环境中的通信稳定性。官方规格给出的通信距离最高约100米、响应时间2毫秒、通信速度1Mbps。需要说明的是，这些数字是在产品规定条件下的能力，并不能理解为任何工厂现场隔着100米、穿过多层金属设备后仍然一定可以保持完全相同的性能。工业无线受到设备布局、金属遮挡、其他无线系统以及现场电磁环境影响，正式导入前仍然需要进行通信测试和节点规划。但与主要用于慢速数据记录的无线传感器相比，2毫秒级响应已经明确说明这套产品定位更加靠近自动化设备的实时I/O应用。
系统结构并不是让每一只传感器直接连接Wi-Fi，而是在设备现场设置无线远程I/O节点。传感器、电磁阀和其他设备仍然使用熟悉的电气接口连接到附近节点，节点之间再通过无线方式与主站通信。这样以后，真正被取消的是机械单元与主控制系统之间的一部分长距离通信线，而不是所有传感器都完全无线化。对于设备制造商来说，这种架构更加现实，因为大量工业传感器和电磁阀已经拥有成熟产品体系，没有必要为了使用无线通信全部更换成内置无线模块的新型号。
EXW1目前已经覆盖数字输入输出、模拟量输入、阀岛以及IO-link主站等不同功能。这个产品结构值得关注，因为现场I/O并不只有简单的开关信号。压力、流量和位置传感器可能输出模拟量，新一代智能传感器则越来越多使用IO-link交换测量值、参数和诊断信息。如果无线系统只能传输普通开关量，它能够覆盖的设备范围会比较有限；当模拟量和IO-link同时进入无线节点以后，一套机械模块就可以把更多现场数据通过同一个无线链路送到PLC或者上层控制系统。
IO-link与无线远程I/O结合以后，尤其适合设备改造。传统机器中，传感器通常只向PLC发送一个简单开关信号，例如压力是否达到设定值；换成IO-link设备以后，控制系统还可以读取真实压力数值、传感器状态和部分参数。但旧机器控制柜可能已经没有多余模块位置，如果为了增加几只智能传感器重新敷设通信线、扩大控制柜，改造工程就会变得复杂。通过现场无线节点接入IO-link，可以让新增传感器首先在设备附近完成连接，再由无线网络把数据送回控制层，减少大范围重新铺线的需要。
阀岛也是无线I/O非常具有代表性的应用。自动化设备中的电磁阀往往集中安装成阀岛，一组阀可能控制十几个甚至几十个气缸。如果阀岛安装在固定机架旁边，使用工业以太网或者现场总线直接连接已经非常成熟；但在旋转台、可移动夹具或者大型机械活动部分，通信电缆必须跟随整个机构运动。过去常见解决方式包括拖链、电缆卷筒和旋转连接结构，这些方案并不会因为无线出现就失去价值，但无线通信提供了另一种选择——电源和气路仍然需要解决，而大量控制信号不再必须经过活动数据电缆。
这里也体现出无线自动化一个经常被误解的地方：无线通信并不等于“设备完全没有线”。现场I/O、传感器和电磁阀仍然需要供电，阀岛还需要压缩空气。真正能够减少的是通信电缆和部分控制线。因此，对于只存在一根固定网线、机械也完全不运动的设备，改成无线未必能够带来明显价值；对于电缆经常折断、机械模块需要频繁拆装或者布线距离特别长的场景，无线才更容易体现实际优势。技术是否先进不是最重要的判断标准，能不能解决原有设备具体问题才决定项目是否值得实施。
EXW1主站侧支持EtherNet/IP、PROFINET、EtherCAT、OPC UA、Modbus TCP、SLMP以及其他工业通信方式，使无线I/O能够与不同PLC和自动化架构衔接。对于设备制造商来说，这一点比单独拥有无线功能更加重要。很多机械企业同时向不同客户交付设备，有的客户使用一种PLC平台，有的使用另一种工业网络，如果无线I/O只能绑定某一种控制系统，就会增加设备标准化难度。支持多种上位通信协议以后，机械设备下层无线结构可以保持相对一致，再根据客户控制平台选择对应通信方式。
不过，不同工业网络的性能和使用目的并不完全相同，不能因为产品列出多种协议，就认为所有网络下都能够获得完全一致的控制性能。尤其涉及高速运动同步、安全控制以及非常严格的确定性控制时，系统仍然要根据应用要求确认周期、抖动和故障处理机制。无线I/O更适合传感器状态、电磁阀控制和一般设备I/O，并不能简单理解成能够无条件替代伺服电机编码器反馈、实时运动总线或者功能安全通信。无线进入工业现场以后，最重要的仍然是明确哪些信号适合无线、哪些必须继续使用有线结构。
无线节点的小型化也会直接影响设备布置。SMC公开资料显示，EXW1紧凑型产品相较其对比结构在体积和重量上都有明显下降，部分规格体积减少约八成。厂商比较数据基于特定产品组合，不能直接换算成整台机器能够缩小多少，但趋势很明确：远程I/O如果本身尺寸过大，就很难真正安装到机器人末端、夹具或狭小设备空间。现场模块越紧凑，设备设计人员才越有可能把I/O放到真正靠近传感器和执行器的位置。
分布式I/O长期发展的核心逻辑，本来就是让信号采集靠近现场。过去所有传感器电线都需要返回控制柜，因此柜内出现大量端子排和I/O模块；后来远程I/O开始放到机器附近，只需要一根工业网络线连接控制柜。无线系统又进一步减少了远程I/O到主站之间的通信电缆。从这个角度看，无线并不是突然出现的新架构，而是分布式控制继续向机械现场延伸的结果。
这种方式还可能改变设备模块化生产。很多自动化机械已经按照上料、加工、检测和下料划分成标准功能模块，如果每一个机械模块都有大量信号线必须回到总控制柜，客户现场重新排列设备时就需要重新配线。模块内部使用本地I/O，再通过无线与主控制系统连接以后，设备单元之间的电气耦合有机会进一步减少。对于经常变更生产布局、需要增加临时工位或者生产多品种产品的企业，这类模块化结构具有一定吸引力。
但无线节点增加以后，网络管理也会成为新的维护任务。过去通信故障主要检查网线、接头和交换机，现在还需要确认无线信号质量、节点连接状态以及现场是否增加了新的干扰源。如果工厂同时存在Wi-Fi、蓝牙和其他2.4GHz无线设备，频谱管理的重要性会上升。SMC采用快速跳频的目的之一就是提高在这类环境中的稳定性，但任何工业无线系统都需要通过合理安装和现场验证获得可靠运行，而不能把“抗干扰”理解成对所有无线环境完全免疫。
设备故障诊断方式也会发生变化。有线系统出现通信中断时，维修人员通常首先检查电缆有没有断裂或者接头是否松动；无线系统减少了这类机械断线风险，却增加了对通信状态监控的需求。因此，一个成熟无线I/O系统不仅需要传输工艺数据，也需要让PLC或维护人员知道节点是否在线、信号是否异常以及通信有没有发生中断。工业无线真正进入控制层以后，“能通信”只是最低要求，故障发生时能否快速找到原因同样重要。
电源仍然是无线设备不能绕开的基础条件。很多人看到无线I/O后容易认为现场机械模块可以完全取消布线，但一组I/O和电磁阀需要持续供电，24V直流电源仍然需要送到现场。如果机械机构本身已经能够通过滑触、电池或者其他方式获得电源，那么取消数据电缆的价值会非常明显；如果现场连电源都没有，单独使用无线通信仍然不能让模块运行。因此，真正评价无线方案时，应当把通信、电源和机械结构放在一起考虑。
对于长期运行的工厂来说，无线远程I/O还有一个比较实际的价值，就是减少活动电缆故障。工业机器人、往复滑台和移动夹具上的线缆属于典型易损部件，即使使用耐弯曲电缆和拖链，长期重复运动后仍然需要维护。减少其中的数据通信线，可以降低一部分机械疲劳点。但这里也不能夸大为“使用无线后不再发生断线”，因为传感器到无线节点之间仍然存在短距离接线，设备上的电源线路也仍然需要维护。
从工控行业产品结构来看，这种无线系统把PLC、现场I/O、IO-link、传感器和气动阀岛之间的关系重新组合了一次。PLC仍然负责整机逻辑，传感器仍然测量真实现场状态，电磁阀仍然执行机械动作，改变的只是信息在设备内部如何传输。对于已经高度成熟的工业自动化来说，这种基础架构上的变化往往比单独增加一个新功能更值得观察，因为它会直接影响控制柜设计、设备布线、现场安装和后期维护。
SMC于8月31日把EXW1正式列入最新产品信息，使这套无线系统成为当前工业现场连接领域一个较新的公开动态。官方给出的100米通信距离、2毫秒响应、1Mbps速度以及多工业协议支持，为无线I/O进入普通自动化设备提供了比较完整的产品条件。不过，它真正适合的仍然是那些有明确无线价值的设备——旋转、移动、频繁换型、难布线以及活动电缆故障较多的机械，而不是为了追求“无线化”把所有稳定有线连接全部替换。
工业自动化的布线方式已经经历了从逐点接线到现场总线、从集中I/O到分布式I/O的变化，现在无线I/O正在成为下一种可选择的连接方式。未来的工厂并不会变成完全没有电缆的空间，更可能出现有线与无线长期并存：对高速、关键和安全信号继续使用可靠有线连接，对移动机构和普通现场I/O选择无线。设备设计真正变得灵活的标志，不是全部改成无线，而是工程人员可以根据每一个机械单元的实际条件选择最合适的连接方式。