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蓝牙适合工业物联网的七个原因

2019-11-11


我们大多数人每天都以某种形式使用蓝牙,通常用于连接诸如手机,智能手表,耳机,鼠标和键盘之类的东西。实际上,蓝牙已经变得非常普遍,以至于负责监督该标准的Special Interest Group (SIG) 预测,到2022年,蓝牙设备的出货量将达到52亿个。

在消费者领域中蓝牙已经尽人皆知,事实上蓝牙也非常适合智能工业用途。我们想对此加以说明,因此我们提出了七个理由,为什么那些设计工业物联网(IIoT)系统和网络的人应该将蓝牙作为其通信骨干。

1.高度抗干扰性

尽管使用繁忙的2.4 GHz ISM频段(它与WiFi,ZigBee等产品共享),蓝牙仍具有巧妙的方法来确保消息成功到达目的地。

自适应跳频有助于确保数据成功通过噪声,单个消息被分解成小的数据包,这些数据包以预定的顺序通过不同的通道发送,只有发送和接收设备才知道。每秒最多可以进行1600个通道切换,重新发送所有未正确到达目的地的数据包,如果问题是由通道引起的,则会对其进行标记,以便将来避免。

2.您可以在同一空间中操作许多无线设备

多种蓝牙无线设备结合在一起,可确保您可以在附近操作大量设备。它的简短数据包-非常适合工业测量和控制应用-仅在无线电波上花费很短的时间。同样重要的是,蓝牙的自动电源控制可确保以所需的强度广播数据,因此在没有噪音的情况下不会shouting 。这两个因素都有助于释放无线电波,供其他设备使用。最后,对于IIoT的使用而言,这是必不可少的。蓝牙经过了优化,可以与Wi-Fi共存。

3.它可以检测并纠正误码

在嘈杂的环境中,或者在更长距离传输数据的情况下(下面会详细介绍),误码有可能渗入消息中。蓝牙可以检测到这些原因,并采取措施避免造成不可靠通道的情况。一旦数据到达接收器,它也可以使用所谓的“前向纠错”(FEC)纠正错误。

4.蓝牙可以与您现有的工业系统集成

串行端口广泛用于工业应用。并且由于其串行端口配置文件(SPP),蓝牙可以与您现有的设计配合使用。SPP模拟完整的串行接口,并通过蓝牙进行硬件握手。因此,您可以通过多点或点对点操作,用无线蓝牙链接替换串行电缆。

5.范围比您想像的要大

也许受蓝牙技术在消费者领域的影响,许多人认为该技术只能在几米的范围内工作。但是,即使在恶劣的工业条件下,蓝牙实际上也可以在更大的距离上运行。而且最新一代Bluetooth 5标准支持远程模式,我们已经使用该模式传输长达1.7公里的消息。网状网络可以将数据从一个节点传递到另一个节点,直到到达目的地,这也可以帮助扩大范围,特别是在密集环境中

6.您可以在任何地方使用它

蓝牙标准是全球性的,这意味着您可以在地球上的任何地方使用同一设备-无需为不同市场的工业设施采购不同的组件。此外,由于它在智能手机和其他手持设备中非常常见,因此您可以使用可能已经拥有的设备与支持IIoT的蓝牙设备进行交互。

7.安全性设计

蓝牙的三个固有特性使其成为无线共享数据的极其安全的方式。首先,我们前面讨论的自适应跳频使发射机在伪随机信道序列上发送数据。只有它和接收器才能知道这些信道。因此,如果有人要尝试截取消息,则他们需要侦听所有通道,然后尝试将正确的数据包组合在一起以形成完整的消息。

其次,使用Bluetooth 4.2或更高版本的设备使用配对机制,以防止在中间人攻击(LE安全连接)中拦截传输中的数据。

第三,可以将蓝牙设备设置为“不可见”,这意味着黑客实际上不会知道它们在那里。这样,只有在预先配对的设备之间才能建立连接。

蓝牙已成为物联网的重要组成部分,这一事实证明了该技术在过去20年中的发展历程。最初是用于在手机之间同步数据的一种手段,它已经不断发展以满足新的需求,包括在IoT中。这就是为什么许多人现在选择它来支撑其下一代智能工业设施的原因。


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姜盛富

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