工业用蓝牙

2010年12月4日

亲爱的控制工程

我最近听了一个关于无线的网络广播,其中一个主持人谈到了蓝牙。有多少不同的设备可以在不相互干扰的情况下使用它?

幸运的是,这个网络广播可以按需收听,所以如果你愿意,你可以再次听到演示。蓝牙是一种有趣的无线协议,使用IEEE802.15.1无线电,在消费电子领域发展起来,但它正在工业应用中取得进展。你听到的一个术语是“电缆替换”(我想这是来自Phoenix Contact的Ira Sharp自己说的)。蓝牙用于通常需要短电缆的应用中。它的设计目的是在短距离内覆盖有限数量的数据。这不是您在工厂间进行大量数据回传时使用的东西。就其本质而言,它是一个点对点协议。您不需要像使用ISA100.11a或WirelessHART这样的协议那样创建蓝牙网络。两个设备相互通信,仅此而已。

如果你想到一个非常常见的应用,考虑一下那些奇怪的手机耳机。无线信号覆盖的空间通常与电缆覆盖的空间相同。在我写这篇文章的时候,我用的是无线键盘和无线鼠标,不用网线就能和我的笔记本电脑通信。这两种设备都通过蓝牙进行通信。

在我们的办公室里,我们可以很容易地让6到8个人在30英尺的范围内同时工作,使用相同的无线键盘组合,但没有干扰。我的按键不会显示在埃琳娜的电脑上,即使她离我四英尺远,也有同样的无线键盘。每组设备都是匹配的,并且只与自己的设备组通信。这是因为每个设备都有自己的MAC地址,只要你有足够的MAC地址(它是一个48位地址),它们就不会干扰。

蓝牙使用为协议创建应用层的配置文件。例如,蓝牙规范说明了无线耳塞应该如何与其主机电话进行通信。这意味着你可以从一个制造商那里买花蕾,从另一个制造商那里买手机。在工业应用中,它可以用于通常使用RS-232, RS-485,并行传感器,4-20 mA,其他模拟信号,USB和任何数量的其他短距离协议的地方。与其他无线协议相比,它非常快,因此您不太可能在响应时间上看到任何差异。

对于工业环境,蓝牙可以用于间歇性的走动应用程序,也可以用于永久和连续的应用程序。例如,假设你在机器人手臂的末端有一个设备,它必须连续地与控制器通信。你可以省去电缆和相关的维护。或者,假设你在工厂周围有装有plc或其他控制器的橱柜,你需要不时地与它们交谈。使用可移动通信器,您可以通过无线连接到PLC,而不必打开机柜,避免电弧闪光限制等问题。对于工业蓝牙设备,您可以配置通信器,以便它在给定时间与您需要的任何特定设备进行通信。

另请阅读从消费电子到人机界面

彼得Welander,pwelander@cfemedia.com