无线通信技术由于具有移动性、广覆盖、易部署等优势,被广泛应用在工业物联网中。随着工业物联网的发展又出现了很多潜在的应用场景,例如机器视觉检测、工业增强现实技术等,需要时延有界和高吞吐量的数据传输服务。现有的工业无线通信技术仍然以低速率为主,不能满足高吞吐量需求。基于IEEE 802.11协议的WiFi具有高吞吐量特征,然而由于其采用分布式信道竞争接入机制,不能保证传输时延界限。针对上述问题,论文在现有WiFi网络协议栈的基础上,设计并实现了一个面向时延保证的无线信道接入协议。协议采用时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)轮询机制,通过划分轮询时间片和集中调度来控制整个网络的数据传输时序,保证时延界限。论文设计了自适应分级轮询调度算法来解决节点流量变化带来的空轮询问题,采用位图选择重传方法作为TDMA轮询协议的基本重传方法,通过划分重传专用时间片来提高重传效率。协议的整体控制单元由3个模块组成,节点调度模块负责对节点的数据传输时间片进行集中管理和调度,传输管理模块负责传输参数设置、数据接收和发送行为管理,定时器模块负责节点时间同步和时间片长度控制。最后,通过在通用WiFi硬件平台上实现该协议,建立了一个面向工业应用的实时高速无线网络原型系统。论文搭建了相关测试实验平台,对TDMA轮询协议进行了时延和吞吐量测试,并以普通WiFi作为对比。测试结果表明,该信道接入协议能够提供低于10ms的端到端传输延迟,时延抖动低于3ms,总吞吐量不低于46Mbps,达到预期的目标。TDMA轮询协议能够提供高速率的数据传输,同时保证传输的稳定性和时延界限,为工业物联网中需要实时高速无线通信技术的应用提供了一个切实可行的技术解决方案。